Dieses Falschfarbenbild zeigt die zentrale Region unserer Milchstraßengalaxie, wie sie von Chandra gesehen wird. Die helle, punktförmige Quelle in der Bildmitte wurde durch eine riesige Röntgenfackel erzeugt, die in der Nähe des supermassiven Schwarzen Lochs in der Mitte unserer Galaxie auftrat.
Bild: NASA / MIT / F. Baganoff et al.
Aus irgendeinem unbekannten Grund schießt das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße etwa einmal am Tag eine Röntgenfackel ab. Diese Fackeln halten einige Stunden an, wobei die Helligkeit ein paar Mal bis fast hundertmal so hoch ist wie die reguläre Leistung des Schwarzen Lochs. Bereits im Februar 2012 entdeckten Astronomen, die das Chandra-Röntgenobservatorium verwendeten, die hellste Fackel, die jemals vom zentralen Schwarzen Loch aus beobachtet wurde, das auch als Schütze A * bekannt ist. Die Fackel, die 26.000 Lichtjahre entfernt aufgezeichnet wurde, war 150-mal heller als die normale Leuchtkraft des Schwarzen Lochs.
Was verursacht diese Ausbrüche? Wissenschaftler sind sich nicht sicher. Aber Schütze A * scheint nicht langsamer zu werden, obwohl schwarze Löcher mit zunehmendem Alter eine Abnahme der Aktivität zeigen sollten.
Anfang dieses Jahres sagte eine Gruppe von Forschern, dass die Ausbrüche von Asteroiden oder sogar von wandernden Planeten stammen könnten, die dem Schwarzen Loch zu nahe kommen und verbraucht werden. Grundsätzlich frisst das Schwarze Loch Asteroiden und stößt dann Röntgengas aus.
Die an dieser neuen Beobachtung beteiligten Astronomen scheinen dieser Denkweise zuzustimmen.
"Plötzlich, aus welchem Grund auch immer, isst Schütze A * viel mehr", sagte Michael Nowak, ein Wissenschaftler am MIT Kavli und Co-Autor eines neuen Papiers im Astrophysical Journal. "Eine Theorie besagt, dass sich ein Asteroid von Zeit zu Zeit dem Schwarzen Loch nähert, das Schwarze Loch es dehnt und in Stücke reißt, das Material frisst und es in Strahlung umwandelt, sodass Sie diese großen Fackeln sehen."
Astronomen erkennen Schwarze Löcher an der Lichtenergie, die beim Verschlucken von Materie in der Nähe abgegeben wird. Die Zentren neugeborener Galaxien und Quasare können extrem hell erscheinen und beim Verschlingen ihrer Umgebung enorme Mengen an Energie abgeben. Mit zunehmendem Alter der Schwarzen Löcher verlangsamen sie sich, verbrauchen weniger und erscheinen am Himmel schwächer.
"Jeder hat dieses Bild von Schwarzen Löchern als Vakuumkehrer, dass sie absolut alles aufsaugen", sagt Frederick K. Baganoff, ein weiterer Co-Autor vom MIT. "Aber in diesem Zustand mit wirklich niedriger Akkretionsrate sind sie wirklich pingelige Esser, und aus irgendeinem Grund blasen sie tatsächlich den größten Teil der Energie weg."
Während solche Ereignisse wie diese große Explosion relativ selten zu sein scheinen, vermutet Nowak, dass es häufiger zu Schüben kommen kann, als Wissenschaftler erwarten. Das Team hat mehr als einen Monat Zeit für das Chandra-Observatorium reserviert, um Schütze A * zu untersuchen, in der Hoffnung, mehr Fackeln zu identifizieren und möglicherweise zu ermitteln, was sie verursacht.
"Diese hellen Fackeln geben Auskunft über den Fackelprozess, der bei den schwächeren nicht verfügbar ist, z. B. wie sie während der Fackel zeitlich schwanken, wie sich das Spektrum ändert und wie schnell sie steigen und fallen", sagte Mark Morris von der UCLA . "Die größte Bedeutung dieser hellen Fackel kann darin bestehen, dass sie Statistiken über die Eigenschaften starker Fackeln erstellt, die schließlich verwendet werden können, um die Ursache solcher Fackeln zu identifizieren."
Noch faszinierender für Baganoff ist, warum das Schwarze Loch so wenig Energie abgibt. 2003 führte er die ersten Beobachtungen mit dem damals neuen Chandra-Observatorium durch und berechnete, dass Schütze A * angesichts der Gasmenge in seiner Umgebung etwa eine Million Mal heller sein sollte als er ist - ein Befund, der auf Schwarz hindeutet Loch wirft den größten Teil der Materie weg, die es sonst verbrauchen würde.
Die einem solchen Phänomen zugrunde liegende Physik bleibt ein Rätsel, das Baganoff und andere mit zukünftigen Beobachtungen herausarbeiten möchten.
"Wir studieren wirklich die große Flucht, weil das meiste Gas entweicht, und das erwarten wir nicht", sagt Baganoff. "Also setzen wir die Geschichte der Aktivität des Zentrums unserer Galaxie zusammen."
Aufsatz: Chandra / HETGS Beobachtungen der hellsten Fackel von Sgr A *
Quelle: MIT
