Die „Lötlampe“ eines Schwarzen Lochs lässt nahegelegene Sterne explodieren, enthüllt das Hubble-Teleskop
Sternexplosionen, sogenannte Novas, ereignen sich in der Nähe eines gigantischen Schwarzloch-Jets doppelt so häufig wie im Rest der Galaxie, und Astronomen sind sich nicht sicher, warum.
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Astronomen haben mit dem Hubble-Weltraumteleskop einen gigantischen „lötlampenähnlichen“ Strahl entdeckt, der aus einem Schwarzen Loch schießt – und er scheint nahegelegene Sterne zur Explosion zu bringen.
Die 3.000 Lichtjahre lange Spur aus flammendem Plasma strahlt aus einem supermassiven Schwarzen Loch mit einer Masse, die 6,5 Milliarden Mal so groß ist wie die der Sonne, im Zentrum der Galaxie M87.
Für jedes kosmische Objekt wäre es tödlich, von diesem Strahl erfasst zu werden, aber neuen Beobachtungen zufolge kann selbst der Aufenthalt in seiner Nähe verheerende Folgen haben. Der überhitzte Energiestrahl scheint dazu zu führen, dass nahegelegene Sternsysteme in Form von Explosionen, sogenannten Novas, ausbrechen. Doch warum genau dies geschieht, bleibt ein Rätsel.
„Wir wissen nicht, was los ist, aber es ist einfach eine sehr aufregende Entdeckung“, sagte der Hauptautor der Studie Alec Lessing, ein Astrophysiker an der Stanford University, in einer NASA-Erklärung . „Das bedeutet, dass etwas in unserem Verständnis darüber fehlt, wie Jets von Schwarzen Löchern mit ihrer Umgebung interagieren.“
Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse am 14. August auf dem Pre-Print-Server arXiv, sodass sie noch einem Peer-Review unterzogen werden müssen.
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Supermassive Schwarze Löcher befinden sich typischerweise in den Zentren von Galaxien und saugen Materie aus ihrer Umgebung auf, bevor sie sie mit extremer Geschwindigkeit wieder ausspucken, wodurch ein Rückkopplungsprozess entsteht, der die Entwicklung von Galaxien beeinflusst. Wenn sich Material dem „Mund“ eines Schwarzen Lochs nähert, erwärmt es sich durch Reibung und emittiert Licht, das Billionen Mal leuchtender ist als die hellsten Sterne, die mit Teleskopen entdeckt werden können. Gelegentlich bündeln aktive Schwarze Löcher diese einfallende Materie in gigantische Energiestrahlen, die in den Weltraum strömen und sich manchmal über ganze Galaxien erstrecken.
Wie sich diese Jets jedoch auf ihre Umgebung auswirken, ist weitgehend unbekannt. Indem sie Hubble in die Nähe des M87-Jets richteten, stellten die Forscher fest, dass in Sternsystemen in der Nähe des Jets doppelt so viele Novas ausbrachen wie in der größeren Galaxie.
Novas treten typischerweise in Doppelsternsystemen auf, nachdem ein Weißer Zwerg – die schwelende Hülle eines toten Sterns – seinem normalen Sternpartner Wasserstoffbrennstoff stiehlt, wodurch der Weiße Zwerg wie eine riesige Atombombe explodiert. Es scheint, dass der Jet des Schwarzen Lochs das Gleiche in diesen Nova-Systemen verursacht, aber der genaue Mechanismus wurde nicht beobachtet.
„Es gibt etwas, was der Jet mit den Sternensystemen macht, die in die umliegende Nachbarschaft wandern“, sagte Lessing. „Vielleicht spritzt der Jet irgendwie Wasserstofftreibstoff auf die Weißen Zwerge, was dazu führt, dass sie häufiger ausbrechen.“
„Aber es ist nicht klar, dass es sich um körperliches Drängen handelt“, fügte er hinzu. „Es könnte die Wirkung des Drucks des vom Jet ausgehenden Lichts sein. Wenn man Wasserstoff schneller abgibt, kommt es schneller zu Ausbrüchen. Etwas könnte die Stofftransferrate auf die Weißen Zwerge in der Nähe des Jets verdoppeln.“
Eine andere Möglichkeit, so die Forscher, bestehe darin, dass das Jet-Material irgendwie von den regulären Begleitsternen eingefangen wurde, was dazu führte, dass sie auf ihre Gegenstücke zu Weißen Zwergen gelangten.
Um die Antworten zu finden, müssen Astronomen nach direkten Beobachtungen von Sterneruptionen suchen, die rund um kosmische Jets auftreten. Das ist alles andere als einfach, aber angesichts der Tatsache, dass in M87 jeden Tag eine Nova ausbricht, ist es nicht unmöglich.