Röntgenblitze: Weißer Zwerg tanzt am Rande eines Schwarzen Lochs
2025-01-17
Autor: Nina
Im März 2018 machten Astronomen des ASAS-SN (All-Sky Automated Survey for Supernovae) eine verblüffende Entdeckung. Plötzlich gab es einen beeindruckenden Röntgenblitz aus der Region um „1ES 1927+654“ – eine Galaxie, die ein supermassereiches schwarzes Loch in der Konstellation Draco beherbergt. Dieses beeindruckende Objekt befindet sich etwa 236 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und hat eine Masse, die über eine Million Mal schwerer ist als die Sonne.
Dank der Unterstützung der Satelliten-Teleskope XMM-Newton von der ESA und NICER von der NASA konnten die Wissenschaftler über einen Zeitraum von zwei Monaten beobachten, wie sich das Strahlungsspektrum des schwarzen Lochs dramatisch veränderte. Dies deutete auf einen Kollaps der Korona, das heiße Plasma um das schwarze Loch, hin.
Im Jahr 2021 kehrte das schwarze Loch nach dieser dramatischen Phase zurück zu einem stabileren Zustand, und laut Erin Kara, einer Physik-Professorin am MIT, blieb es „extrem hell“. Doch es waren die weiteren Beobachtungen, die die Forscher völlig überwältigten: Ab 2022 begann das schwarze Loch, Röntgenstrahlen in regelmäßigen Abständen von 18 Minuten zu emittieren, eine Frequenz, die sich innerhalb von zwei Jahren auf alle sieben Minuten steigerte. Megan Masterson, eine Doktorandin am MIT, stellt fest: „So eine dramatische Veränderung bei den Blitzen haben wir noch nie gesehen.“
Die Wissenschaftler recherchierten die möglichen Ursachen für diese zunehmenden Blitze und vermuteten, dass ein Weißer Zwerg, der in schnellem Umlauf um das schwarze Loch kreist, dafür verantwortlich sein könnte. Weiße Zwerge sind die Überreste von Sternen, die nicht genug Masse haben, um zu einem Neutronenstern oder einem schwarzen Loch zu werden. Zunächst durchläuft ein Stern eine Phase als Roter Riese, bevor er schließlich zu einem Weißen Zwerg wird.
Dieser Weiße Zwerg wird isch immer näher an den Rand des schwarzen Lochs gezogen, was dazu führt, dass seine Umlaufbahn schneller wird und die Zwischenräume zwischen den Röntgenpulsen sich verengen. Es könnte einem Murmelspiel gleichen, bei dem die Murmel um die Öffnung eines Trichters kreist.
Forschungen zeigen, dass der Weiße Zwerg, obwohl sein Schicksal am Rand des schwarzen Lochs besiegelt scheint, durch die enormen Zerrkräfte des Schwerefeldes wieder zurückgestoßen wird. Diese Kräfte können dazu führen, dass Teile des Weißen Zwergs abgerissen werden, die dann in den Abgrund geschleudert werden. Forscher glauben, dass dies dem Zwerg eine Art Rückstoß verleiht, ähnlich einem Raketenantrieb.
Ein weniger glückliches Schicksal könnte hingegen einem anderen Stern widerfahren sein, dessen nahe Begegnung mit dem schwarzen Loch 2018 die Zerrung der Korona auslöste. Dieser Stern wurde anscheinend vollständig von den gravitativen Kräften des schwarzen Lochs zerfetzt, was zu einem spektakulären Ausbruch von ultravioletter und Röntgenstrahlung führte.
Die ungewöhnliche Aktivität um 1ES 1927+654 hat mittlerweile zahlreiche Forscher weltweit angezogen. Ein Team aus Baltimore erhielt sogar Zugang zu Teleskopen, die normalerweise monatelang nicht verfügbar sind, um die Entstehung von Jetstreams um das schwarze Loch zu untersuchen.
Das MIT-Team wird weiterhin diese faszinierenden Vorgänge beobachten, um die physikalischen Gesetze im Umfeld von schwarzen Löchern besser zu verstehen. Eine vielversprechende Zukunft erwartet die Forscher durch den Raum-Gravitationswellendetektor LISA der ESA, dessen Start für 2035 geplant ist. Dieser Detektor wird in der Lage sein, die Gravitationswellen zu messen, die das Duo aus schwarzem Loch und Weißem Zwerg aussendet und könnte damit grundlegende Erkenntnisse über die Natur dieser extremen kosmischen Objekte liefern.