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SCHWARZE LÖCHER
Wie ein Stern verschluckt wird
von Stefan Deiters
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30. November 2015

Astronomen konnten jetzt verfolgen, wie ein supermassereiches Schwarzes Loch in einer rund 300 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie einen sonnenähnlichen Stern verschlingt und wie dadurch ein gebündelter Partikelstrahl, ein sogenannter Jet, entsteht. Es ist das erste Mal, dass ein solcher Vorgang in seiner Gesamtheit beobachtet werden konnte.

Schwarzes Loch

Ein Stern wird von einem Schwarzen Loch angezogen und zerstört (links) und es bildet sich ein Jet aus (rechts). Bild: Johns Hopkins University / Amadeo Bachar [Großansicht

Einem internationalen Astronomenteam um Sjoert van Velzen von der US-amerikanischen Johns Hopkins University ist es gelungen, die letzten Momente der Existenz eines sonnenähnlichen Sterns zu verfolgen, der bislang um ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum einer rund 300 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie gekreist war. Die Wissenschaftler beobachteten, wie der Stern vom Schwarzen Loch angezogen und schließlich verschluckt wurde, wodurch ein enggebündelter Partikelstrahl, ein sogenannter Jet, entstand.

"Diese Ereignisse sind extrem selten", erläutert van Velzen. "Es ist das erste Mal, dass wir alles beobachten konnten, von der Zerstörung des Sterns bis zur Entstehung eines kegelförmigen Ausflusses, eines sogenannten Jets. Wir haben die Abläufe über mehrere Monate verfolgen können."

 Astronomen hatten schon länger den Verdacht, dass ein solcher enggebündelter Partikelstrahl, der mit extrem hoher Geschwindigkeit ins All schießt, immer dann entsteht, wenn ein Schwarzes Loch größere Mengen an Gas verschlingt. Das sollte natürlich auch gelten, wenn es sich um einen ganzen Stern handelt. Die Beobachtungen der Astronomen liefern nun Daten aus Beobachtungen, die diese theoretischen Überlegungen bestätigen. "Vorherige Bemühungen, diese Jets zu finden, an denen auch ich mich beteiligt hatte, kamen immer zu spät", so van Velzen.

Supermassereiche Schwarze Löcher sollte es - so die aktuellen Erkenntnisse der Astronomen - praktisch in allen Galaxien geben. Das Schwarze Loch in der vom Team um van Velzen beobachteten Galaxie gehört dabei eher zu den masseärmeren Vertretern dieses Typs, bringt es aber noch immer auf etwa die einmillionfache Masse unserer Sonne.

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Erstmals waren Astronomen der Ohio State University im Dezember 2014 bei Beobachtungen im sichtbaren Bereich des Lichts auf die Ereignisse in der fernen Galaxie aufmerksam geworden. Van Velzen kontaktierte daraufhin Kollegen an der University of Oxford, die innerhalb kurzer Zeit mit Beobachtungen im Radiobereich begannen. Auch Daten in weiteren Wellenlängenbereichen, etwa im Röntgenbereich, standen bald zur Verfügung.

Zunächst vergewisserten sich die Astronomen, dass die beobachtete Strahlung nicht von einer sogenannten Akkretionsscheibe stammte, die schon länger um das Schwarze Loch vorhanden war. In solchen Scheiben sammelt sich Material bevor es in einem Schwarzen Loch verschwindet. Die Forscher sind sich aber sicher, dass der plötzliche Helligkeitsanstieg der Galaxie auf den vom Schwarzen Loch eingefangenen Stern zurückzuführen war.

"Die Zerstörung eines Sterns durch ein Schwarzes Loch ist wunderbar kompliziert und alles andere als verstanden", so van Velzen. "Von unseren Beobachtungen kann man lernen, dass Ströme aus stellaren Trümmerteilen sich so organisieren können, dass sich sehr schnell ein Jet bildet, was eine wichtige Information ist, um eine Gesamttheorie über diese Art von Ereignissen zu erstellen."

Van Velzen und sein Team waren nicht die Einzigen, die auf das Schicksal des Sterns aufmerksam geworden waren. Auch ein Team der Harvard University hat die Galaxie mithilfe von Radioteleskopen in New Mexiko beobachtet. Beide Arbeitsgruppen haben sich zu Monatsbeginn während eines Workshops in Jerusalem getroffen und ihre Vorstellungen über die Vorgänge in der fernen Galaxie ausgetauscht.

Das Team um van Velzen berichtet über die Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift Science.

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siehe auch
Schwarze Löcher: Riesiges Schwarzes Loch verschlingt Stern - 25. Juli 2015
Chandra: Schwarzes Loch verschmäht manches Material - 2. September 2013
Gaswolke im Milchstraßenzentrum: Zerrissen vom supermassereichen Schwarzen Loch - 17. Juli 2013
Milchstraßenzentrum: Gaswolke nähert sich Schwarzem Loch - 14. Dezember 2011
Milchstraße: "Todesschrei" vom Rand des Schwarzen Lochs - 3. November 2003
VLT: Rasender Stern um das zentrale Schwarze Loch - 21. Oktober 2002
Links im WWW
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