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MIKROQUASARE
Überraschend kräftige Jets
von Stefan Deiters
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7. Juli 2010

Mit Hilfe des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte und des NASA-Röntgenteleskops Chandra haben Astronomen ein Schwarzes Loch aufgespürt, aus dessen unmittelbarer Nähe die energiereichsten bislang bei einem solchen Objekt entdeckten Jets ausgehen. Die beiden Partikelstrahlen dieses Mikroquasars lassen eine gewaltige Blase aus heißem Gas entstehen. 

Mikroquasar

Künstlerische Darstellung eines Mikroquasars. Bild: ESO/L. Calçada

"Wir waren sehr erstaunt darüber, wie viel Energie von dem Schwarzen Loch in das umgebende Gas injiziert wird", so Manfred Pakuli von der Universität in Straßburg, der Hauptautor eines Artikels über die Entdeckung ist, der in dieser Woche in der Fachzeitschrift Nature erscheint. "Dieses Schwarze Loch hat nur eine Masse von einigen Sonnenmassen, ist aber wirklich eine Miniaturausgabe der gewaltigsten Quasare und Radiogalaxien, in denen sich Schwarze Löcher mit einigen Millionen Sonnenmassen befinden."

Astronomen wissen, dass in der Nähe von Schwarzen Löchern, die gerade Material verschlucken, auch beachtliche Energiemengen frei werden. Bislang glaubte man allerdings, dass dies hauptsächlich in Form von Strahlung geschieht. Die neuen Untersuchungen deuten jetzt darauf hin, dass mindestens genauso viel Energie, wenn nicht sogar noch mehr, durch gebündelte Partikelstrahlen, sogenannte Jets, entkommt.

Wo diese Jets auf umliegendes Gas stoßen, heizen sie dieses auf und sorgen dafür, dass es sich ausdehnt. Die so entstehende sich ausdehnende Blase enthält dann eine Mischung aus heißem Gas und sehr schnellen Partikeln mit unterschiedlichen Temperaturen. Durch Beobachtungen in verschiedenen Wellenlängenbereichen können Astronomen die Rate bestimmen, mit der ein Schwarzes Loch seine Umgebung aufheizt.

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Die Wissenschaftler konnten nun beobachten, wo die Jets auf das interstellare Material um das Schwarze Loch treffen und so berechnen, dass sich die Blase aus heißem Gas mit einer Geschwindigkeit von fast einer Millionen Kilometer pro Stunde ausdehnt. Die gesamte Blase hat einen Durchmesser von 1.000 Lichtjahren und ist damit doppelt so groß wie ähnliche zuvor bekannte Strukturen um Mikroquasare. Das Schwarze Loch befindet sich am Rand der Spiralgalaxie NGC 7792 in rund 12 Millionen Lichtjahren Entfernung. Die Jet-Aktivität muss nach Ansicht der Forscher bereits seit mindestens 200.000 Jahren andauern.

Bei Mikroquasaren handelt es sich um stellare Schwarze Löcher, die Teil eines Doppelsternsystems sind. Die Schwarzen Löcher können so ständig Material von ihrem Begleiter abziehen. Dieses sammelt sich zunächst in einer Akkretionsscheibe und heizt sich auf extreme Temperaturen auf. Auf diese Weise entsteht auch die beobachtete Röntgenstrahlung. Die Jets entkommen dann senkrecht zu dieser Akkretionsscheibe.

"Die Länge der Jets in NGC 7793 ist absolut faszinierend", meint auch Teammitglied Robert Soria vom University College London. "Wenn das Schwarze Loch die Größe eines Fußballs hätte, würde jeder Jet von der Erde bis hinter die Bahn von Pluto reichen."

Durch die Untersuchung hoffen die Astronomen mehr über die Gemeinsamkeiten von stellaren Schwarzen Löchern, die durch eine Supernova-Explosion entstehen, und den supermassereichen Schwarzen Löchern in den Zentren von Galaxien zu erfahren. Bei letzteren hat man häufiger extrem energiereiche Jets beobachtet, bei den kleineren Mikroquasaren allerdings kaum. Die jetzige Entdeckung könnte aber bedeuten, dass man die Jets vielleicht einfach nur übersehen hat.

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siehe auch
Fermi: Tiefer Blick in einen Mikroquasar - 27. November 2009
Mikroquasare: Wachstumsbremse bei Schwarzen Löchern - 27. März 2009
MAGIC: Mikroquasar sendet Gammastrahlung - 24. Mai 2006
HESS: Mikroquasar als Gammastrahlen-Quelle - 8. Juli 2005
Schwarze Löcher: Mikroquasar rast durch die Galaxis - 19. November 2002
XMM: Röntgenteleskop beobachtet Mikroquasar - 18. April 2001
La Silla: Junge Sterne in der Südlichen Krone - 9. Oktober 2000
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