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Aktive Schwarze Löcher enttarnt
von Stefan Deiters
astronews.com
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 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.
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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