Astronomen haben einen ultraschnellen Wind am supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum von KUG 1208+386 entdeckt. Diese nahe Galaxie bildet seit etwa neun Milliarden Jahren keine Sterne mehr. Das spanische Institut für Weltraumwissenschaften gab den Fund am Dienstag nach der Veröffentlichung in Astronomy & Astrophysics bekannt und bezeichnete ihn als ersten Nachweis eines solchen Ausflusses in einer ruhenden Galaxie. Der Wind erreicht etwa sieben Prozent der Lichtgeschwindigkeit oder rund 21.000 Kilometer pro Sekunde.
Ultraschnelle Ausflüsse sind stark ionisierte Winde, die nahe an Schwarzen Löchern entstehen, während diese Materie aus ihrer Umgebung aufnehmen. Astronomen finden sie gewöhnlich in gasreichen Galaxien, die aktiv Sterne bilden oder diesen Prozess erst allmählich beenden. Das neue Ergebnis stellt dieses Muster infrage: KUG 1208+386 ruht seit Milliarden Jahren, doch ihr Kern enthält weiterhin ein aktives Schwarzes Loch in einer dichten Umgebung.
Das internationale Team kombinierte archivierte Röntgenbeobachtungen des ESA-Observatoriums XMM-Newton aus dem Jahr 2009 und des NASA-Teleskops NuSTAR aus dem Jahr 2019 mit optischen Spektren des Dark Energy Spectroscopic Instrument von 2022. Die Forschenden erkannten den schnellen Wind an seiner Spur im Röntgenspektrum. Mit den optischen Daten untersuchten sie die Sternbildung und einen deutlich schwächeren Ausfluss, der sich über die Wirtsgalaxie erstreckt.
Die Studie schätzt die kinetische Leistung des Kernwinds auf 0,8 bis 6,5 mal 10 hoch 43 Erg pro Sekunde. Das entspricht etwa einem bis acht Prozent der Eddington-Leuchtkraft des Schwarzen Lochs und liegt weit über den ungefähr 10 hoch 40 Erg pro Sekunde des ionisierten Ausflusses auf Galaxienebene. Das Team fand außerdem dickes Gas vor dem Schwarzen Loch entlang der Sichtlinie sowie noch dichteres Material in seiner unmittelbaren Kernregion.
Die Beobachtungen stützen die Möglichkeit einer windgetriebenen Erhaltungsrückkopplung. Statt die ursprüngliche Stilllegung der Galaxie verursacht zu haben, könnten zeitweise Winde des weiterhin gespeisten Schwarzen Lochs verhindern, dass Gas abkühlt und eine neue Sternbildung beginnt. Damit käme zu den häufig genannten Radiojets ein weiterer Mechanismus hinzu, der alte Galaxien inaktiv hält. Zugleich scheint die direkte Umgebung des Schwarzen Lochs wichtiger für den Windstart zu sein als der gesamte Gasvorrat der Galaxie.
Die Forschenden betonten, dass eine einzelne Galaxie keine Aussage über die Häufigkeit dieses Vorgangs erlaubt. Als Nächstes wollen sie in einer größeren Stichprobe ruhender Galaxien nach ähnlichen Ausflüssen suchen und prüfen, ob KUG 1208+386 eine Ausnahme darstellt. Weitere Vergleiche sollen zeigen, welche Bedingungen im Kern die Winde erzeugen, wie Eigenschaften der Wirtsgalaxie ihre Stärke beeinflussen und welchen Anteil sie am Milliarden Jahre langen Ruhezustand haben.
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