The heart of the milky way

www.eso.org/public/germany/videos/eso2603a/

Das Bild der Zentralen Molekülzone (CMZ) zeigt erstmals das kalte Gas dieser 650 Lichtjahre breiten Region in so großer Detailgenauigkeit.

Diese Forschung ist auch deshalb bemerkenswert, weil es sich um das größte Bild handelt, das ALMA je aufgenommen hat.

Es soll Wissenschaftlern helfen zu untersuchen, wie Sterne in der extremen Umgebung des zentralen supermassereichen Schwarzen Lochs der Milchstraße, Sagittarius A* (Sgr A*), entstehen und sterben.

Die CMZ ist von einem komplexen Netzwerk aus dichtem, kaltem Gas durchzogen, das entlang von Filamenten strömt und oft zu Materieklumpen kollabiert, aus denen Sterne entstehen können. Obwohl dieser Prozess auch am Rand unserer Galaxie stattfindet, ist er in der CMZ weitaus extremer.
Im Rahmen von ACES (ALMA CMZ Exploration Survey) konnte das Team die chemische Zusammensetzung dieses molekularen Gases bestimmen und Dutzende verschiedener Moleküle nachweisen.

„Die CMZ beherbergt einige der massereichsten Sterne unserer Galaxie.

Viele von ihnen leben kurz und sterben jung, indem sie ihr Leben in gewaltigen Supernova-Explosionen oder sogar Hypernovae beenden“, erklärte Steve Longmore, Leiter von ACES und Forscher an der John Moores University, in der Pressemitteilung. „Durch die Untersuchung der Sternentstehung in der CMZ gewinnen wir ein klareres Bild davon, wie Galaxien gewachsen und sich entwickelt haben. Wir gehen davon aus, dass diese Region viele Gemeinsamkeiten mit Galaxien im frühen Universum aufweist, wo Sterne in chaotischen, extremen Umgebungen entstanden.“ Die CMZ ist etwa so groß wie drei Vollmonde am Nachthimmel. 

Angeblich soll die Milchstrasse nur 1 Stern pro Jahr "gebären" aber ich bezweifel ob wir das so genau wissen, es gibt ohnehin widersprüchliche Informationen.

Ich habe noch nie darüber nachgedacht, das in der Nähe von Sgt*A Sterne zünden und sterben… aber ja, Kaltes Gas, die hohe (höhere) Materie/E Dichte… kurze Lebensdauer der Sterne macht plausibel wie Sgt*A in ca. 12-13 Mrd. Jahren so schwer werden konnte… Die Sterne, das Gas, dass weiter draußen den „kosmischen Katastrophen“ entgehen konnte, älter wurde, gar „Leben“ entstehen lassen konnte, wurden, nehme ich lt. einer Studie an/einem Video ca. 4 Jahre alt, per Jets hinausgeschossen, oder unter anderem zumindest (oder hypothetisch) aus einem der beiden Pole des EH – offensichtlich gewann die antigravitative Kraft (aus E/M?) über die Gravitation des SMBH bei solchen Aktionen bzw. das "Entkommen" eines SMBH via Jets soll ja bis EH "völlig problemlos" möglich sein aber sicher auch nicht "einfach so" nehme ich an?

Mondlicht2 schrieb:

Ich habe noch nie darüber nachgedacht, das in der Nähe von Sgt*A Sterne zünden und sterben… aber ja, Kaltes Gas, die hohe (höhere) Materie/E Dichte… kurze Lebensdauer der Sterne macht plausibel wie Sgt*A in ca. 12-13 Mrd. Jahren so schwer werden konnte… 

Die Entstehung der riesigen zentralen Schwarzen Löcher in den Galaxiemitten ist denke ich noch ungeklärt. Es gibt ja auch sehr schwere Schwarze Löcher, die wir in Galaxien beobachten, die zeitlich deutlich näher am Urknall liegen als die Milchstraße.

Beispiel:
Quasar – Wikipedia

2021 entdeckte das Team um  Feige Wang  von der  University of Arizona  den bisher fernsten und ältesten Quasar  J0313-1806 . Er ist 13,03 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt und besteht aus einem  Schwarzen Loch  mit einer Masse von 1,6 Milliarden Sonnenmassen. Das Alter von nur ~670 Millionen Jahre nach dem Urknall wurde mithilfe der  kosmologischen Rotverschiebung  ermittelt, deren Wert z=7,642 beträgt.
 

Stimmt. Es gibt Vorschläge, Hypothesen, Theorien, Indizien...

J0313-1806 Quasar, existierte nur 670 Millionen Jahre nach dem Urknall - beherbergt ein SMBH mit ca. 1,6 Mrd. Sonnenmassen und leuchtet entsprechend hell…Sgt*A heute, im Vergleich dazu, bringt eine Masse von etwa 4,15 bis 4,3 Millionen auf die Waage… und war vor 13 Mrd. Jahren mit sehr großer Wahrscheinlichkeit deutlich leichter.

Erstaunlich, diese extrem massereichen Objekte der Frühzeit, hypothetisch durch mergings oder direct smbh collapses zustande gekommen sind u.a. und-oder weil sie Materie mit einer Rate "verschlangen", die weit über dem theoretischen Limit der "Eddington-Grenze" lag, die heute für stabiles Wachstum gilt; Sgt*A hat vor ca. 6-9 Millionen Jahren gefressen und die "Fermi-Blasen" erzeugt, aber es wächst nicht mehr annähernd so schnell wie die frühen Quasare, heute soll es ein "ruhendes" Schwarzes Loch sein, das auf Diät ist...die Sternentstehungsrate wird, verglichen, sehr niedrig eingeschätzt... was, finde ich, ein bißchen in Widerspruch zu den vielen "Sternentstehungsgebieten/Nebeln zu liegen scheint aber "verglichen" zu den ersten 2 Jahrmilliarden sind "die Star boomer Jahre" vorbei, das glaube ich schon.

Nur weil wir heute keine hohe SL-Dichte mehr sehen, heißt es ja nicht, dass es sowas nicht gegeben hat. Vielmehr sind die dichten Regionen eben so weit verdichtet, dass nur die SMBH entstanden sind.
Ob diese sehr früh entstanden sind, oder erst im Laufe der Zeit, ist dabei ebenfalls in erster Ordnung irrelevant. Im Detail wirft es natürlich jede Menge Fragen auf.
Wichtig ist dabei die Gesamtdichte auf großer Skala, solange diese korreliert, ist alles im grünen Bereich.

Rainer Raisch schrieb:

Nur weil wir heute keine hohe SL-Dichte mehr sehen, heißt es ja nicht, dass es sowas nicht gegeben hat. Vielmehr sind die dichten Regionen eben so weit verdichtet, dass nur die SMBH entstanden sind.
Ob diese sehr früh entstanden sind, oder erst im Laufe der Zeit, ist dabei ebenfalls in erster Ordnung irrelevant. Im Detail wirft es natürlich jede Menge Fragen auf.
Wichtig ist dabei die Gesamtdichte auf großer Skala, solange diese korreliert, ist alles im grünen Bereich.




 

Wenn man die durchschnittliche Dichte des gesamten Raumes betrachtet einschließlich die der SL, war sie vor 13 Mrd. Jahren um ein Vielfaches höher als heute - wobei Mrd./Mill. schwere SMBH in den letzten 13 Milliarden Jahren nicht leichter geworden sind, eher schwerer* durch u.a. mergings, d.h. ihre Dichte hat nicht durch die Expansion des Universums abgenommen, die die „restliche Materie- und Energiedichte im Vergleich verdünnt“…
SMBHs, die Mrd./Mill. schwere Sonnenmassen in den Zentren von Galaxien umfassen, entstanden nach aktuellem Kenntnisstand bereits sehr früh im Universum – früher als gedacht – siehe JWST Ergebnisse - oft schon wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall. Ihr schnelles Wachstum sowie der genaue Ablauf der Evolution der Strukturen stellt Astronomen teilweise noch vor Rätsel, weshalb verschiedene Entstehungstheorien diskutiert werden wie „direct collapses“ oder „mergings“ und anderes mehr.
insideucr.ucr.edu/awards/2025/06/11/how-...-form-early-universe
academic.oup.com/mnras/article/433/2/1607/1750494
Es ist nicht unwahrscheinlich, dass Galaxien, SMBH, AGN, Quasare und ihre DM Halos über Jahrmillionen+- in Wechselwirkungen/+Summe aller „Kosmischen Katastrophen“ mehr oder weniger gemeinsam oder zeitnah entstanden und Systeme bildeten, früher als gedacht, soviel scheint klar zu sein.

Worauf hast du eigentlich geantwortet, Rainer?
*Cosmic Web, Über-und Unterdichte Regionen (z.B. Filamente und Voids) wobei die G der überdichten Regionen wie Filamente und Knots die Voids peu a peu "leeren"


Für interessierte Mitlesende:
Aktuelle, peer-reviewed Quellen und Ergebnisse des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) aus den Jahren 2023–2025 (Stand Anfang 2026), die sich mit der Bildung von Schwarzen Löchern im frühen Universum befassen.
"Little Red Dots" (LRDs): Viele der vom JWST entdeckten frühen Galaxien (z > 6) sind "kleine rote Punkte", bei denen es sich vermutlich um verhüllte, schnell wachsende schwarze Löcher handelt.
Übermassereiche Schwarze Löcher: Es wurden Schwarze Löcher gefunden, die im Verhältnis zu ihrer Wirtsgalaxie zu massereich sind (oft 10^7 - 10^8 Sonnenmassen bereits bei z > 7).
"Heavy Seeds"-Hypothese: Die Daten deuten darauf hin, dass die Samen (Seeds) für diese Schwarzen Löcher keine kleinen Reste von Sternen der ersten Generation sind (Light Seeds), sondern aus dem direkten Kollaps großer Gaswolken entstanden sein könnten (Heavy Seeds, ~10^4 - 10^5 Sonnenmassen).
Super-Eddington-Akkretion: Die Löcher wachsen möglicherweise schneller als theoretisch erwartet (super-Eddington).

Wichtige Peer-Reviewed Papers & Quellen (ab 2023)
1. Maiolino et al. (2024), Nature/arXiv (JADES Survey): "A small and vigorous black hole in the early Universe" - Zeigt die Entdeckung eines aktiven Schwarzen Lochs bei z=10.6, das bereits sehr massereich ist.
2. Kovács et al. (2024), arXiv: "Discovery of a heavily obscured AGN in a JWST-selected galaxy at z=7.5". Analysiert die "Little Red Dots" als frühe, verhüllte aktive Kerne.
3. Kokorev et al. (2024), Nature/arXiv: "Little Red Dots" werden als Populationen von aktiven galaktischen Kernen identifiziert, die in jungen Galaxien dominieren.
4. Bogdán et al. (2024), Nature Astronomy/arXiv: Analysiert Röntgendaten (UHZ1) und stützt die Theorie, dass supermassereiche schwarze Löcher aus "Heavy Seeds" (direkter Kollaps) entstehen.
5. Eilers et al. (2024), MIT/Space.com (basierend auf JWST): Liefert Hinweise darauf, dass die ersten Quasare aus schweren Samen gewachsen sind, da die Zeit für ein Wachstum aus kleinen Sternenresten zu kurz war.
6. Labbé et al. (2023), Nature: Frühe Entdeckungen massereicher Galaxien im CEERS-Survey, die das Standardmodell (ΛCDM) herausfordern.
7. Zhang et al. (2025 - arXiv, angenommen): "Primordial Black Holes as Seeds for Extremely Overmassive AGN Observed by JWST" - Diskussion von primordialen Schwarzen Löchern als Quelle der von JWST beobachteten frühen, massereichen Objekte.
8. ESA/Webb (Nov 2025): "Webb witnesses a feasting supermassive black hole in the early Universe" - Bericht über das Objekt CANUCS-LRD-z8.6, 570 Mio. Jahre nach dem Urknall. 

Die über- und unterdichten Regionen des heutigen und (hypothetisch) künftigen Cosmic Web


Übersicht mit KI  

Wenn die Gravitation der überdichten Regionen (Galaxienhaufen, Filamente) im Laufe der Zeit Materie aus den unterdichten Voids (Leerräumen) anzieht, passiert folgendes: 

• Sie wachsen und werden leerer: Voids dehnen sich immer weiter aus, ähnlich wie Blasen, die sich ineinander drücken, während sie gleichzeitig die verbliebene Materie an ihre Ränder "abgeben".
• Sie dominieren das Volumen: Da Voids (die etwa 80 % des Volumens ausmachen) immer größer werden, "verschlingen" sie im Laufe der Zeit die Strukturen des kosmischen Netzes, das heißt, der Abstand zwischen den Galaxienfilamenten nimmt drastisch zu.
• Sie werden zu "miniaturisierten" Universen: Voids entwickeln sich intern fast wie eigene kleine Universen, in denen die Ausdehnung (durch Dunkle Energie) dominiert und die Materie extrem dünn verteilt wird.
• Verstärkte Expansion: Voids sind die Haupttreiber der beschleunigten Expansion des Universums. Ihre Ausdehnung drückt die Materie an ihre Ränder, was die Galaxienfilamente voneinander trennt und die kosmischen Strukturen "verdunstet".
• Hierarchisches Verhalten: Kleinere Voids können in den Anziehungsbereich von größeren Strukturen geraten und kollabieren, während große Voids weiter expandieren. 
•  
• Hypothetisch betrachtet, führen Voids auf lange Sicht dazu, dass die Materie im Universum extrem ungleichmäßig verteilt wird: Die Strukturen (Galaxien) werden kompakter, aber die Leerräume zwischen ihnen werden unendlich viel größer, bis das Universum überwiegend aus leerem Raum besteht. 

Ích führe aus einer Fülle von peer reviewed Papers nur zwei an:

• Zur Morphologie und Evolution in Voids (2024): Jaber, M. A., et al. (2024). "Morphologies of galaxies within voids". Astronomy & Astrophysics, 685, A128.
• Zur Entwicklung der kosmischen Filamente (2024): MPA Garching / Diverse Autoren (2024). "Highlight June 2024 - The boundary of cosmic filaments". (Publiziert in MNRAS/Oxford Academic).

Zusammenfassung der Evidenz aller peer reviewed Quellen:
Die peer reviewed Literatur der letzten Jahre bestätigt, dass sich das Universum in eine "hohlraumartige" Struktur entwickelt, in der Unterdichten (Voids) an Volumen gewinnen (schneller als der Hubble-Flow expandieren) und Überdichten (Filamente/Cluster) durch Gravitation an Masse gewinnen und weiter kollabieren.

Ja, das ist nur logisch.

Interessant ist wie gesagt immer die Rückkontrolle über große Regionen, ob noch Kompatibilität mit ΛCDM besteht.

Dass die Gravitation die höchste Entropie findet, wenn die Strukturbildung maximiert, ist ja bekannt. Das SL hat die höchst mögliche Entropie.