Weltraum-Spektakel: Schwarzes Loch zeigt gigantische Strahlenausbrüche
Das James-Webb-Weltraumteleskop hat erstmals detaillierte Beobachtungen von dynamischen Strahlenausbrüchen am supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße gemacht. Wie CNN berichtet, könnten die neuen Erkenntnisse, die einem Forschungsteam der Northwestern University gelungen sind, unser Verständnis über die hochenergetischen Prozesse rund um Schwarze Löcher grundlegend erweitern.
Ein Feuerwerk aus Strahlung nahe Sagittarius A*
Das Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie, bekannt als Sagittarius A*, ist ein gigantisches Objekt mit einer Masse von etwa vier Millionen Sonnen. Schwarze Löcher selbst sind unsichtbar, aber das heiße Gas und der Staub in ihrer unmittelbaren Umgebung können extrem helle Lichtausbrüche erzeugen, wenn Materie in das Schwarze Loch gezogen wird.
Laut einer neuen Studie, die in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurde, zeigt Sagittarius A* eine unerwartete Aktivität: Kurze, sekundenlange Lichtblitze wechseln sich mit längeren, extrem hellen Strahlenausbrüchen ab. Wissenschaftler:innen haben jetzt mit dem James-Webb-Weltraumteleskop die bisher detailliertesten Langzeitbeobachtungen dieses Phänomens durchgeführt.
Bisher scheinen die Lichtausbrüche zufälliger Natur
Das Forschungsteam unter der Leitung von Farhad Yusef-Zadeh von der Northwestern University konnte die Lichtausbrüche insgesamt 48 Stunden lang in zehnstündigen Beobachtungsabschnitten über das Jahr verteilt verfolgen. Hierbei entdeckte das Team, dass Sagittarius A* täglich fünf bis sechs starke Strahlenausbrüche zeigt. Wie Yusef-Zadeh berichtet, war dabei ein ständig veränderliches, brodelndes Leuchten zu beobachten – bis schließlich ein riesiger Lichtblitz erschien. Anschließend beruhigte sich die Aktivität wieder, nur um dann erneut aufzuflammen.
Sie vermuten, dass die kleineren Lichtausbrüche durch zufällige Turbulenzen in der Akkretionsscheibe entstehen – der rotierenden Gas- und Staubwolke um das Schwarze Loch. Diese Turbulenzen könnten heiße Plasmaströme komprimieren und Strahlungsausbrüche erzeugen, ähnlich wie Sonnenstürme auf unserer Sonne. Größere Strahlenausbrüche könnten hingegen durch magnetische Rekonnexionen verursacht werden. Dabei kollidieren Magnetfelder nahe des Schwarzen Lochs und setzen energiereiche Teilchen frei, die sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.
Sagittarius A* steht weiter unter Beobachtung
Die neuen Daten des James-Webb-Teleskops ermöglichen einen tiefen Einblick in die Variabilität von Sagittarius A*. Tuan Do, der als Astronom an der University of California in Los Angeles tätig ist, war zwar nicht an der Studie beteiligt, behauptet aber, dass frühere Beobachtungen gezeigt haben, dass das Schwarze Loch manchmal sogar doppelt so hell leuchtet wie jetzt. Das galaktische Zentrum sei ständig in Bewegung, was eine Beobachtung extrem spannend mache. Zukünftige Studien könnten helfen, die genauen Mechanismen hinter diesen Strahlenausbrüchen zu entschlüsseln. Wissenschaftler:innen planen, Sagittarius A* mindestens 24 Stunden am Stück zu beobachten, um festzustellen, ob die Lichtausbrüche einem bestimmten Muster folgen oder rein zufällig sind.
Ob die gigantischen Eruptionen durch das Verschlucken eines Planeten oder einer anderen massereichen Struktur verursacht wurden, bleibt unklar. Sicher ist allerdings, dass Schwarze Löcher durch ihre Aktivität ganze Galaxien umformen können – sie können Sternentstehung auslösen oder verhindern und Gas aus ihren Heimatgalaxien verdrängen. Das James-Webb-Weltraumteleskop wird in Zukunft weiter dazu beitragen, dieses kosmische Schauspiel zu entschlüsseln und unser Verständnis über die Rolle von Schwarzen Löchern in der Entwicklung des Universums zu vertiefen.
