CHANDRA
Schwarzes Loch, kräftig durchgeschüttelt
von Stefan Deiters
astronews.com
22. Juli 2010

Astronomen haben mit Hilfe des Röntgenteleskops Chandra Indizien dafür gefunden, dass sich die Drehachse eines supermassereichen Schwarzen Lochs in der Vergangenheit mehrfach verändert hat. Seine Position im Raum blieb bei diesen Ereignissen allerdings stabil. Der Fund könnte helfen, das Erscheinungsbild einiger merkwürdig aussehender Objekte im All zu klären.

Die Radiogalaxie 4C +00.58 in einer kombinierten Röntgen- und Radioaufnahme. Die Richtungen der Radioemissionen sind durch die gelben Linien angedeutet, die mit Chandra aufgespürten Hohlräume (Cavity) markiert.  Bild: NASA / CXC / UMD / Hodges-Kluck et al. (Röntgen) / NSF / NRAO / VLA / UMD / Hodges-Kluck et al. (Radio)

"Wir glauben, dass wir hier tatsächlich den besten Beweis dafür haben, dass ein Schwarzes Loch richtig durchgeschüttelt wurde", ist Edmund Hodges-Kluck von der University of Maryland überzeugt. "Wir wissen nicht genau, was dazu geführt hat, aber es könnte mit einer Kollision zwischen zwei Galaxien zu tun gehabt haben."

Die Astronomen hatten die Galaxie 4C +00.58 in rund 780 Millionen Lichtjahren Entfernung von der Erde mit dem NASA-Röntgenteleskop Chandra gründlich untersucht. In ihrem Inneren verbirgt sich, wie in den meisten Galaxien, ein supermassereiches Schwarzes Loch. In 4C +00.58 jedoch verschlingt dieses gerade mit einer hohen Rate Gas aus seiner Umgebung. Dieses sammelt sich zuvor in einer flachen Scheibe um das Schwarze Loch. Starke Magnetfelder in dieser Region sorgen dann dafür, dass ein kleiner Teil des Gases in eng gebündelten Teilchenstrahlen wieder ins All beschleunigt wird und dadurch sogenannte Radiojets entstehen.

Auf Radiobildern ist dann auch ein helles Paar von Jets zu erkennen, das von links nach rechts verläuft sowie eine etwas weiter entfernte Linie mit Radioemissionen, die eine andere Orientierung hat. Damit gehört 4C +00.58 zur Klasse der "X-förmigen" Galaxien. Die Chandra-Beobachtungen im Röntgenbereich könnten nun vielleicht einen Hinweis liefern, was in diesem und in anderen vergleichbaren Systemen passiert ist. Auf den Röntgenbildern entdeckten die Astronomen nämlich vier, paarweise angeordnete Hohlräume um das Schwarze Loch - ein Paar oben rechts und unten links, das andere oben links und unten rechts.

"Wir glauben, dass dieses Schwarze Loch schon eine bewegte Geschichte hat", erläutert Christopher Reynolds von der University of Maryland in College Park. "Zwei Mal hat vermutlich irgendein Ereignis dazu geführt, dass sich die Drehachse des Schwarzen Lochs verändert hat."

Nach dem Szenario, das die Astronomen entwickelt haben, verlief die Drehachse des Schwarzen Lochs zunächst entlang einer diagonalen Linie von oben rechts nach unten links. Nach einer Kollision mit einer kleineren Galaxie wurde ein aus der Umgebung des Schwarzen Lochs ausgehender Jet entfacht, durch den die Löcher oben rechts und unten links in das heiße, Röntgenstrahlen-aussendende Gas geblasen wurden.

Durch das Material, das nach der Kollision in das Schwarze Loch fiel, änderte sich die Ausrichtung der Drehachse des Schwarzen Lochs, wodurch auch die Jets eine neue Richtung erhielten und die beiden anderen Löcher im heißen Gas erzeugten. Anschließend muss sich dann die Drehachse des Schwarzen Lochs erneut verändert haben. Dafür könnte entweder die Verschmelzung der beiden Schwarzen Löcher in den kollidierten Galaxien verantwortlich gewesen sein oder weiteres einfallendes Gas. Dadurch erhielt die Drehachse ihre heutige Ausrichtung von links nach rechts.

Solche Änderungen in der Ausrichtung der Drehachse waren schon zuvor als Erklärung für X-förmige Galaxien diskutiert worden, doch fehlten bislang Hinweise aus Beobachtungen, die diese Vermutung unterstützen. "Wenn unser Verdacht stimmt, dann sind Jets und diese Hohlräume so etwas wie kosmische Fossilien, die uns helfen können, die Verschmelzungsgeschichte eines aktiven Schwarzen Lochs und seiner Galaxie nachzuvollziehen", so Hodges-Kluck. Ihre Resultate veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal Letters. 

URL des Artikels: http://www.astronews.com/news/artikel/2010/07/1007-030.shtml

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