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NUSTAR
Aktive Schwarze Löcher enttarnt
von Stefan Deiters
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9. Januar 2017

Mithilfe des Satelliten NuSTAR ist es Astronomen gelungen, in relativer Nachbarschaft der Milchstraße zwei supermassereiche Schwarze Löcher nachzuweisen, die gerade größere Mengen an Material verschlingen, also aktiv sind. Bislang waren die Galaxienzentren durch einen dicken Ring aus Gas und Staub vor uns verborgen.

NGC 1448

NGC 1448 in einer Ansicht aus Daten des Carnegie-Irvine Galaxy Survey und von NuSTAR. Bild: NASA/JPL-Caltech/Carnegie-Irvine Galaxy Survey [Großansicht]

Schwarze Löcher sind eigentlich unsichtbar, verraten sich jedoch, wenn sie Material aus ihrer Umgebung verschlingen. Dieses Material sammelt sich nämlich zunächst in einer Scheibe aus Gas und Staub um das Schwarze Loch, die sich dann auf hohe Temperaturen aufheizt und dabei auch hochenergetische Strahlung im Röntgenbereich abgibt. Genau diese kann mithilfe des Satelliten Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) nachgewiesen werden - auch wenn sich die Schwarzen Löcher mithilfe eines dichten Rings aus Gas und Staub verstecken.

Mit NuSTAR haben Astronomen nun zwei aktive supermassereiche Schwarze Löcher in relativer Nachbarschaft unserer Heimatgalaxie nachweisen können: "Diese Schwarzen Löcher sind unserer Milchstraße sehr nahe, aber sie haben sich bislang gut vor uns versteckt gehalten", so Ady Annuar, ein Dokorand der Durham University in Großbritannien. "Sie sind wie Monster, die sich unter unserem Bett verbergen."

Bei beiden handelt es sich um sogenannte aktive Galaxienkerne, also um supermassereiche Schwarze Löcher, die gerade große Mengen an Material verschlingen. Ihre unmittelbare Umgebung müsste also sehr hell leuchten. Zu dieser Klasse von Objekten gehören beispielsweise Quasare und auch Blazare. Man nimmt an, dass der Zentralbereich dieser Galaxien von einem dichten schwimmreifenförmigen Ring aus Gas und Staub umgeben ist, so dass sie aus unterschiedlichen Perspektiven betrachtet, sehr unterschiedlich aussehen. Blickt man genau auf den Ring, sieht man im sichtbaren Bereich des Lichts praktisch gar nichts, schaut man hingegen von "oben" auf das System, ist der helle Zentralbereich zu erkennen.

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Die nun mit NuSTAR näher untersuchten Galaxienkerne sind - von unserer Perspektive aus - hinter einem solchen Staubring verborgen. Das Röntgenteleskop kann von ihnen also prinzipiell nur die von dem Ringmaterial reflektierte Röntgenstrahlung sehen. "Genauso, wie wir die Sonne an einem wolkigen Tag nicht direkt sehen können, sehen wir auch nicht, wie hell diese aktiven Galaxienkerne wirklich sind", so Peter Boorman, Doktorand an der University of Southampton.

Boorman leitete eine Studie über die rund 170 Millionen Lichtjahre entfernte Galaxie IC 3639. Das Team analysierte dazu NuSTAR-Daten und verglich diese mit Beobachtungen des Weltraumraumteleskops Chandra und des japanischen Röntgensatelliten Suzaka. NuSTAR ist aber für höherenergetische Röntgenstrahlung empfindlicher als die beiden anderen Röntgenobservatorien, so dass die Astronomen nun bestätigen konnten, dass es sich bei IC 3639 tatsächlich um einen aktiven Galaxienkern handelt. NuSTAR lieferte auch Daten zur tatsächlichen Helligkeit des Kerns.

Annuar hingegen beschäftigte sich mit der Spiralgalaxie NGC 1448. Sie befindet sich nur 38 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Erst 2009 war entdeckt worden, dass die Galaxie ein supermassereiches Schwarzes Loch besitzt, obwohl sie eine der uns am nächsten gelegenen größeren Galaxien überhaupt ist. Auch hier ergab die Auswertung der Daten erstmals, dass es sich um einen aktiven Galaxienkern handelt, der offenbar hinter einer dicken Schicht aus Gas und Staub verborgen ist.

Außerdem stellten die Wissenschaftler fest, dass es in NGC 1448 eine ausgeprägte Population von nur rund fünf Millionen Jahre alten Sternen gibt. Dies deutet darauf hin, dass in der Galaxie offenbar neue Sterne entstehen, während gleichzeitig Gas und Staub vom Schwarzen Loch verschlungen werden.

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siehe auch
NuSTAR: Die Verstecke von aktiven Schwarzen Löchern - 17. Juli 2015
NuSTAR: Gewaltige Schwarze Löcher im Hintergrund - 9. September 2013
NuSTAR: Ausbruch des Schwarzen Lochs beobachtet - 25. Oktober 2012
NuSTAR: Röntgenteleskop vor Beginn des Regelbetriebs - 30. Juli 2012
NuSTAR: Erster Röntgenblick ins All - 3. Juli 2012
NuSTAR: NASA startet neues Röntgenteleskop - 13. Juni 2012
NuSTAR: Suche nach Schwarzen Löchern - 24. September 2007
Links im WWW
NuSTAR, Seite der NASA
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