Stipendiat des Europäischen Forschungsrates gewinnt den Kavli-Preis 2020 in Astrophysik
Über Jahrzehnte hinweg haben Forschende den Zusammenhang zwischen schwarzen Löchern und der Entwicklung von Galaxien untersucht. Röntgenastronomie war ein wichtiges Instrument, um die Beschaffenheit und die Anzahl von schwarzen Löchern im Universum, die Entwicklung von Sternen und Galaxien, sowie die Zusammensetzung und Aktivität von Supernova-Überresten zu verstehen. Durch die Verwendung beobachtender Röntgenastronomie ist es möglich, einige der Höchstenergieprozesse im Universum, welche von der Schwerkraft angetrieben werden, wie die Akkretion auf kompakte Objekte (z. B. schwarze Löcher, Neutronensterne), zu analysieren. Kavli-Preisträger Andrew Christopher Fabian leistete zukunftsweisende Forschung zu den rätselhaften schwarzen Löchern und der Art und Weise, wie diese die sie umgebenden Galaxien im großen und kleinen Maßstab beeinflussen. Auf dem YouTube-Kanal „The Kavli Prize“ betont Fabian, wie wichtig es ist, Neugierde zu fördern. Er weist darauf hin, dass die Astronomie dabei eine bedeutende Rolle spielt, „da sie die größten aller Fragen stellt“. Er fasst es so zusammen: „Forschung kann einige der Schranken beseitigen, welche die Menschheit sich errichtet hat.“ Der führende Röntgenastronom Fabian ist der fünfte Stipendiat des Europäischen Forschungsrates, der den Kavli-Preis verliehen bekommt. Er war leitender Forschender des EU-finanzierten Projekts FEEDBACK (ACCRETING BLACK HOLES AND COSMIC FEEDBACK). Das Projekt lief zwischen 2014 und 2019 und „untersuchte, wie sich leuchtende, akkretierende schwarze Löcher auf ihre Umgebung auswirken, sowie konkret, wie ein massereiches schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie die Entwicklung seines Gases und somit die Entwicklung der Galaxie bestimmen kann“, wie in der Zusammenfassung des Abschlussberichts des Projekts angemerkt wird.
Schwarze Löcher und Gasströme
Eine Pressemitteilung auf der Website der Internationalen Astronomischen Union erklärt, dass Fabians „Werk – vom Verständnis der großräumigen galaktischen Entwicklung bis zur Physik schwarzer Löcher in den Zentren von Galaxien – es ihm ermöglicht hat, Verbindungen zwischen den lokalen Bedingungen in der Umgebung supermassiver schwarzer Löcher sowie den größeren Gasströmen innerhalb von und zwischen Galaxien herzustellen“. Weiter heißt es: „Diese Forschung lieferte Beweise dafür, dass supermassive schwarze Löcher im Herzen der Galaxien die Motoren sind, welche heißes Gas aus der Galaxie treiben, wodurch Energie im Universum neu verteilt wird und Bausteine für eine zukünftige Galaxienentstehung bereitgestellt werden.“ In derselben Pressemitteilung wird angeführt: „Schwarze Löcher können beobachtet werden, wenn ihre Gravitationskraft umgebendes Gas, Staub und Sterne anzieht, die mit hoher Geschwindigkeit in sie hineingewirbelt werden. Dabei wird intensive Strahlung erzeugt, darunter viel Röntgenstrahlung.“ Eine weitere Pressemitteilung fasst zusammen, wie Fabian und seine Kollegschaft „Hinweise gefunden haben, mit deren Hilfe das Rätsel des Perseushaufens in mehreren Röntgenbildern, die NASAs Satellit Chandra in den ersten Jahren dieses Jahrhunderts aufgenommen hat, gelöst wird. Diese Bilder zeigten eine Auswahl an Merkmalen innerhalb des Haufens, darunter dunkle Flecken und helle Wellen, die 30 000 Lichtjahre voneinander entfernt sind und von einem dunklen zentralen Bereich ausgehen.“ In der Pressemitteilung heißt es: „Fabian vermutete, dass diese Merkmale durch mechanische Energieübertragung von einem zentralen schwarzen Loch auf das umgebende Gas entstanden sind. Dies beruhte auf der Vorstellung, dass die dunklen Bereiche Blasen sind, die gebildet werden, wenn Materialstrahlen aus dem schwarzen Loch schießen und im rechten Winkel zur Akkretionsscheibe gegen das Gas drücken. Der riesige Druck, der dabei erzeugt wird, breitet sich dann als eine Reihe von Schallwellen nach außen aus, welche das Gas erhitzen.“ Der Kavli-Preis ist eine Partnerschaft zwischen der Norwegischen Akademie der Wissenschaften, des norwegischen Ministeriums für Bildung und Forschung sowie der Kavli-Stiftung. Er ehrt Forschende, die einflussreiche Beiträge zur Astrophysik, Nanowissenschaft und Neurowissenschaft geleistet haben. Die Kavli-Preise werden alle zwei Jahre verliehen. Weitere Informationen: Projekt FEEDBACK
Schlüsselbegriffe
FEEDBACK, Kavli-Preis, schwarze Löcher, Röntgenastronomie, Astrophysik
