Ist im Weltraum alles ruhig? Nicht schwer. Dank des Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) der NASA hat ein internationales Team von Astronomen den gesuchten Puls gefunden und es ist ein Muster, das nur in einem anderen Schwarzlochsystem zu sehen ist.
Sein Name ist IGR J17091-3624 und es ist ein binäres System, das aus einem normalen Stern und einem Schwarzen Loch mit einer Masse besteht, die nur etwa das Dreifache der Sonne misst. Theoretisch ist dies genau der Rand, an dem die Möglichkeit beginnt, ein Schwarzes Loch zu sein.
Hier ist das Bild… In diesem binären System fließt austretendes Gas aus dem „normalen“ Stern durch den Raum in Richtung des Schwarzen Lochs. Diese Aktion erzeugt eine Scheibe, die durch Reibung auf Millionen von Grad erwärmt wird und Röntgenstrahlen freisetzt. Periodische Änderungen der Stärke der Röntgenemissionen deuten auf die Aktionen innerhalb der Gasscheibe hin. Wissenschaftler theoretisieren, dass schnelle Veränderungen am Ereignishorizont auftreten… dem Punkt ohne Wiederkehr.
IGR J17091-3624 wurde entdeckt, als es 2003 ausbrach. Aktuelle Beobachtungen haben gezeigt, dass es alle paar Jahre aktiv wird und sein jüngstes Aufflackern im Februar dieses Jahres begann und seitdem kosmischen Staub aufwirbelt. Beobachtungen legen es in die allgemeine Richtung von Scorpius, aber Astronomen sind sich einer genauen Entfernung nicht sicher - irgendwo zwischen 16.000 Lichtjahren und mehr als 65.000. IGR J17091-3624 ist jedoch in seinen einzigartigen Änderungen nicht absolut allein. Die Black-Hole-Binärdatei GRS 1915 + 105 zeigt ebenfalls eine Reihe geordneter Rhythmen an.
Diese Animation vergleicht den Röntgen-Herzschlag von GRS 1915 und IGR J17091, zwei schwarzen Löchern, die Gas von Begleitsternen aufnehmen. GRS 1915 hat fast die fünffache Masse von IGR J17091, die bei drei Sonnenmassen das kleinste bekannte Schwarze Loch sein kann. Ein Fly-Through bezieht den Herzschlag auf hypothetische Veränderungen im Jet und in der Scheibe des Schwarzen Lochs. Bildnachweis: NASA / Goddard Space Flight Center / CI Lab
"Wir glauben, dass die meisten dieser Muster Akkumulations- und Auswurfzyklen in einer instabilen Scheibe darstellen, und wir sehen jetzt sieben davon in IGR J17091", sagte Tomaso Belloni vom Brera-Observatorium in Merate, Italien. "Die Identifizierung dieser Signaturen in einem zweiten Schwarzlochsystem ist sehr aufregend."
Binary GRS 1915 hat einige sehr coole Eigenschaften. Im Moment haben Astronomen beobachtet, wie Jets mit 98% Lichtgeschwindigkeit in entgegengesetzte Richtungen fliegen. Diese entstehen am Ereignishorizont, wo starke Magnetfelder sie befeuern und jede Pulsation dem Auftreten der Jets entspricht. Durch Beobachtung des Röntgenspektrums mit RXTE haben Forscher herausgefunden, dass das Innere der Scheibe genügend Strahlung erzeugt, um den Gasfluss zu stoppen - ein nach außen gerichteter Wind, der den nach innen gerichteten Fluss negiert - und die Aktivität abschaltet. Infolgedessen leuchtet die innere Scheibe heiß und hell und eliminiert sich selbst, wenn sie in Richtung des Schwarzen Lochs fließt und die Jet-Aktivität erneut startet. Es ist ein Prozess, der in nur 40 Sekunden abläuft!
Derzeit können Astronomen nicht beweisen, dass IGR J17091 einen Partikelstrahl hat, aber die regelmäßigen Pulsationen weisen darauf hin. Aufzeichnungen zeigen, dass dieser „Herzschlag“ etwa alle fünf Sekunden auftritt - etwa achtmal schneller als sein Gegenstück und etwa 20 Mal schwächer. Zahlen wie diese würden es zu einem sehr kleinen schwarzen Loch machen.
"So wie die Herzfrequenz einer Maus schneller ist als die eines Elefanten, skalieren die Herzschlagsignale dieser Schwarzen Löcher entsprechend ihrer Masse", sagte Diego Altamirano, Astrophysiker an der Universität von Amsterdam in den Niederlanden und Hauptautor eines Papiers, das beschreibt die Ergebnisse in der 4. November Ausgabe von The Astrophysical Journal Letters. Es ist nur der Anfang eines umfassenden Programms mit RXTE, um Informationen von beiden Schwarzen Löchern zu vergleichen. Noch detailliertere Daten werden auch vom Swift-Satelliten der NASA und von XMM-Newton hinzugefügt.
"Bis zu dieser Studie war GRS 1915 im Wesentlichen ein Einzelstück, und es gibt nur so viel, was wir anhand eines einzigen Beispiels verstehen können", sagte Tod Strohmayer, Projektwissenschaftler für RXTE am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Md Mit einem zweiten System, das ähnliche Arten von Variabilität aufweist, können wir wirklich testen, wie gut wir verstehen, was am Rande eines Schwarzen Lochs passiert. “
Quelle der Originalgeschichte: NASA Mission News
