Verbindung über 100 Lichtjahre: Schwarzes Loch und Gaswolke pulsieren im Takt
Obwohl sie 100 Lichtjahre voneinander entfernt sind, pulsieren ein Schwarzes Loch und eine unscheinbare Gaswolke im Takt. Die Forscher rätseln.
Künstlerische Darstellung des Miroquasars (links) und der pulsierenden Gaswolke
(Bild: DESY, Science Communication Lab)
Astronomen haben ein rätselhaftes Signal aus einer unscheinbaren kosmischen Gaswolke entdeckt, das offenbar aus 100 Lichtjahren Entfernung von einem Schwarzen Loch angetrieben wird. Sie sprechen von einem Gammastrahlen-"Herzschlag" und gestehen ein, dass sie die dahinter liegenden Prozesse gegenwärtig nicht wirklich erklären können.
Die Gaswolke und der taumelnde Strahl vom Schwarzen Loch pulsieren demnach im Takt. Der Fund sei ebenso unerwartet wie erstaunlich, meint Jian Li, der am Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY in Hamburg forscht.
Ein taumelnder Strahl
Im Fachmagazin Nature Astronomy stellen die Forscher um Li und Diego F. Torres vom Institut für Weltraumforschung (IEEC-CSIC) in Barcelona ihre Entdeckung nun vor. Demnach haben sie die in Daten des NASA-Weltraumteleskops Fermi für die Gammaastronomie gemacht. Ausgangspunkt war ein sogenannter Mikroquasar mit der Katalognummer SS 433. Dabei handelt es sich um ein Doppelsystem aus einem Stern der 30-facher Masse unserer Sonne und einem Schwarzen Loch von 10 bis 20-facher Sonnenmasse, das 15.000 Lichtjahre von uns entfernt ist. Sie umkreisen einander alle 13 Tage, während das Schwarze Loch Material des Sterns aufsaugt. Das bildet eine Scheibe um das Schwarze Loch, aus dem zwei gebündelte Strahlen nach oben und unten ins All schießen.
Das System gleiche aktiven Galaxienkernen – sogenannten Quasaren – bei denen ähnliche Prozesse in viel größerem Maßstab ablaufen, die Forscher sprechen deswegen bei SS 433 von einem "Mikroquasar". Bei dem komme nun hinzu, dass diese Scheibe quasi taumele und sich die beiden Strahlen deswegen eher ins All schrauben und keine gerade Linie bilden. Diese Bewegung hat eine Periode von 162 Tagen und die Forscher haben nun ein Gammastrahlensignal mit der exakt selben Periode gefunden, das aber 100 Lichtjahre von dem Mikroquasar entfernt seinen Ursprung hat. Es kommt aus einer "einer unscheinbaren Anreicherung von interstellarem Gas" im Sternbild Adler, die Katalognummer lautet Fermi J1913+0515.
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Aus den übereinstimmenden Perioden der beiden Phänomene schließen die Forscher, dass der "Herzschlag" der Gaswolke von dem relativ weit entfernten Schwarzen Loch angetrieben werden muss. Die zeitliche Übereinstimmung lege eine direkte Verbindung zwischen den beiden Phänomenen nahe, auch wenn zwischen ihnen 100 Lichtjahre Distanz liegt. Wie genau das funktioniert, wissen sie nicht. Möglich sei, dass das Schwarze Loch auch schnelle Protonen ins All schieße, die das periodische Aufleuchten der Gaswolke im Gammaspektrum auslösen. Um das zu bestätigen, seien aber weitere Beobachtungen und auch mehr theoretische Arbeit nötig, erklären die Wissenschaftler.
(mho)
