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Signale aus einer aktiven Galaxie
von Stefan Deiters
astronews.com
18. September 2008
Mit Hilfe des europäischen Röntgenteleskops XMM-Newton ist
es Astronomen erstmals gelungen, ein lange gesuchtes Signal aus dem Zentrum
eines aktiven Galaxienkerns aufzuspüren. Hier verbirgt sich ein
supermassereiches Schwarzes Loch. Das entdeckte periodische Signal war bislang
nur bei kleineren Schwarzen Löchern nachgewiesen worden.
Mit XMM-Newton
entdeckten Astronomen nun quasi-periodische
Signale aus dem Zentrum einer aktiven Galaxie.
Bild: Aurore Simonnet (Sonoma State
University) / M. Gierlinski |
Wenn Material in ein Schwarzes Loch gerät, heizt es sich auf und
sendet dabei Röntgenstrahlen aus. Diese Strahlung muss aber nicht gleichmäßig
ausgesandt werden: Da
das Material sich vor dem Verschwinden im Schwarzen Loch in einer Bahn um die
Schwerkraftfalle bewegt, kommt es zu charakteristischen periodischen Signalen im
Röntgenbereich, aus denen man sogar auf die Masse des Schwarzen Lochs schließen
kann. Diese Signale sind vielfach von stellaren Schwarzen Löchern in der
Milchstraße beobachtet worden. Diese hatten eine Masse von einigen zehn
Sonnenmassen.
Astronomen gehen allerdings davon aus, dass die physikalischen Prozesse, die
Ablaufen, wenn ein Schwarzes Loch Material verschlingt, unabhängig von der Masse
des Schwarzen Lochs sein sollten. Das würde aber bedeuten, dass man die gleichen
Signale, die man von stellaren Schwarzen Löchern empfangen hat, auch bei den
supermassereichen Schwarzen Löchern entdecken können müsste, die sich in den
Zentren von Galaxien verbergen. Diese können Massen von mehreren Milliarden
Sonnenmassen haben.
Bislang war die Suche nach diesen Signalen, sogenannten quasi-periodischen
Oszillationen, bei den supermassereichen Schwarzen Löchern erfolglos geblieben.
Jetzt aber gelang es Wissenschaftlern mit Hilfe des europäischen
Röntgenteleskops XMM-Newton ein solches Signal vom Schwarzen Loch im Zentrum des
aktiven Galaxienkerns RE J1034+396 nachzuweisen. Hier befindet sich ein
Schwarzes Loch mit einer Masse von etwa einer Millionen Sonnenmassen. Damit ist, so die
Wissenschaftler, bestätigt, dass die fundamentalen Prozesse, die beim Wachstum
Schwarzer Löcher ablaufen, bei Schwarzen Löchern aller Größenklassen gleich
sind. Der Fund liefert den Astronomen auch ein neues Verfahren zum Studium
solcher aktiven Galaxienkerne.
"Mit der Beobachtung dieses sehr deutlichen Signals wissen wir jetzt sicher,
dass sogar die Erhöhung der Masse eines Schwarzen Lochs um einen Faktor von
mehreren Millionen nichts an den grundlegenden Prozessen ändert, mit denen Gas
in das Schwarze Loch hineingezogen wird", erläutert Marek Gierlinski von der
Universität in Durham. Gierlinski ist Erstautor eines Artikels über die
Beobachtungen, der in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature
erscheint.
"Diese lange ersehnte Entdeckung wurde erst durch die äußerst empfindlichen
Instrumente an Bord von XMM-Newton möglich", so Norbert Schartel,
Projektwissenschaftler für XMM-Newton bei der ESA. "Wir sind begeistert, dass
diese Mission so einen wichtigen Beitrag zum Verständnis dieser komplexen
Systeme leisten konnte." Jetzt müssen die Astronomen nur noch herausfinden,
warum offenbar einige Schwarze Löcher das jetzt entdeckte Verhalten zeigen,
andere hingegen nicht. Es gibt also noch einiges darüber zu lernen, wie sich Gas
kurz vor dem Verschwinden in ein Schwarzes Loch verhält.
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