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INTEGRAL
Zwischenmahlzeit für ein Schwarzes Loch
von Stefan Deiters
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4. April 2013

Astronomen konnten verfolgen, wie sich das supermassereiche Schwarze Loch in der 47 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie NGC 4845 nach jahrzehntelanger Inaktivität Teile eines Braunen Zwergs oder eines Riesenplaneten einverleibt hat. Ein ähnliches Ereignis dürfte bald auch in unserer Milchstraße zu beobachten sein, wo sich eine Gaswolke dem zentralen Schwarzen Loch gefährlich nähert.

Schwarzes Loch

Im Zentrum von NGC 4845 dürfte ein Schwarzes Loch ein substellares Objekt teilweise verschlungen haben. Bild: ESA

Eigentlich hatten sich die Astronomen gar nicht für die 47 Millionen Lichtjahre entfernte Galaxie NGC 4845 interessiert, sondern untersuchten mit dem europäischen Weltraumteleskop Integral ein ganz anderes System, als sie plötzlich einen hellen Röntgenblitz im Sichtfeld des Teleskops bemerkten. Mithilfe des ESA-Röntgenteleskops XMM-Newton konnte als Quelle die Galaxie NGC 4845 ausgemacht werden, die zuvor noch nie durch Strahlung so hoher Energien aufgefallen war.

Mit dem NASA-Satelliten Swift und dem japanischen Röntgenteleskop MAXI, das an der Internationalen Raumstation ISS montiert ist, wurde die unerwartete Strahlung von NGC 4845 von ihrem Maximum im Januar 2011 über viele Monate verfolgt. "Diese Beobachtung war für uns vollkommen unerwartet, da die Galaxie die letzten 20 bis 30 Jahre absolut ruhig war", so Marek Nikolajuk von der Universität im polnischen Białystok, der auch Erstautor eines Fachartikels über die Beobachtungen in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics ist.

Durch Auswertung der Beobachtungsdaten konnten die Astronomen die Ursache für das unerwartete Aufleuchten der Galaxie ermitteln: Die Strahlung kam aus der unmittelbarer Nähe des zentralen Schwarzen Lochs von NGC 4845, das offenbar gerade ein Objekt mit der 14- bis 30-fachen Masse des Gasriesen Jupiter auseinandergerissen und zumindest teilweise verspeist hat.

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Mit diesem Massenbereich könnte es sich bei dem Objekt um einen Braunen Zwerg gehandelt haben, also um einen "verhinderten" Stern, der nicht massereich genug war, um die nuklearen Fusionsprozesse in seinem Inneren dauerhaft zu starten. Allerdings sei es, so die Wissenschaftler, durchaus möglich, dass hier auch ein riesiger Gasplanet zerstört worden ist. Dabei könnte es sich beispielsweise um einen vagabundierenden Planeten gehandelt haben, der aus seinem Sonnensystem hinausgekickt wurde.

Die Masse des Schwarzen Lochs im Zentrum von NGC 4845 schätzen die Wissenschaftler auf die rund 300.000-fache Masse unserer Sonne. "Dies ist das erste Mal, dass wir die Zerstörung eines substellaren Objektes durch ein Schwarzes Loch beobachten konnten", so Roland Walter von der Sternwarte in Genf. "Wir vermuten, dass nur die äußeren Schichten des Objektes vom Schwarzen Loch verschlungen wurden, die etwa zehn Prozent der Gesamtmasse ausmachen dürften. Der dichte Kern wird weiter um das Schwarze Loch kreisen."

Das Aufleuchten von NGC 4845 bietet den Astronomen einen Vorgeschmack darauf, was bald auch im Zentrum unserer Milchstraße zu beobachten sein könnte - eventuell sogar noch in diesem Jahr. In der Nähe des dortigen Schwarzen Lochs findet sich zwar kein Riesenplanet oder ein Brauner Zwerg, dafür aber eine kompakte Gaswolke mit der mehrfachen Masse unserer Erde, die sich dem Schwarzen Loch immer weiter nähert (astronews.com berichtete).

Beobachtungen von solchen Ereignissen liefern den Astronomen wichtige Informationen darüber, wie das "Verschlucken" von Objekten unterschiedlicher Masse durch Schwarze Löcher mit verschiedenerer Größe abläuft. "Es gibt Schätzungen, nach denen sich Ereignisse wie diese alle paar Jahre in Galaxien in unserer Umgebung beobachten lassen sollten", so Christoph Winkler, Projektwissenschaftler für Integral bei der ESA. "Wenn wir sie entdecken, können Integral und andere Observatorien, die im Hochenergiebereich beobachten, die Geschehnisse wie bei NGC 4845 verfolgen."

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siehe auch
Milchstraßenzentrum: Gaswolke nähert sich Schwarzem Loch - 14. Dezember 2011
Links im WWW
Preprint des Fachartikel bei arXiv.org
Integral, Seite der ESA
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