Stetiger „Herzschlag“

Signale an riesigem Schwarzen Loch wiederentdeckt

(Bild: Chichuan Jin (National Astronomical Observatories), NASA/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab)

Mithilfe des Weltraumobservatoriums „XMM-Newton“ der Europäischen Weltraumorganisation ESA haben Forscher den rätselhaften „Herzschlag“ eines gigantischen Schwarzen Lochs wiederentdeckt. Das Massemonster im Zentrum einer weit entfernten Galaxie sendet ungefähr im Stundentakt regelmäßige Röntgensignale aus. Das noch immer nicht vollständig geklärte Phänomen war 2007 erstmals gesichtet worden, wurde seit 2011 jedoch von unserer Sonne verdeckt.

Ein Expertenteam um Chichuan Jin von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften berichtet nun über die Wiederentdeckung des „Herzschlags“ mit dem Röntgensatelliten „XMM-Newton“ im Jahr 2018. „Dieser Herzschlag ist erstaunlich“, so Jin in einer Mitteilung der Universität Durham, deren Forscher an der Arbeit beteiligt waren. „Er belegt, dass solche Signale von supermassereichen Schwarzen Löchern sehr kräftig und ausdauernd sein können.“

600 Lichtjahre von Erde entfernt
Ursprung der Röntgenpulse ist das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der 600 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie mit der Katalognummer RE J1034+396. Es ist von einer sogenannten Akkretionsscheibe umgeben, in der sich Materie sammelt, bevor sie auf Nimmerwiedersehen im Schwarzen Loch verschwindet. Die hineinstürzende Materie heizt sich so stark auf, dass sie im Röntgenbereich hell leuchtet.

Künstlerische Darstellung eines Schwarzes Loches

(Bild: Ute Kraus, Universität Hildesheim (CC BY-SA 2.5))

Forscher von Ausdauer des Signals überrascht
„Die Hauptidee für die Entstehung dieses Herzschlags ist, dass sich die inneren Bereiche der Akkretionsscheibe ausdehnen und zusammenziehen“, erläuterte Koautor Chris Done von der Universität Durham. Auf diese Weise könnte Materie schwallartig in das Schwarze Loch fallen. Die Zeit zwischen den „Herzschlägen“ kann demnach Auskunft über die Größe und die Struktur der Materie in der unmittelbaren Umgebung des Schwarzen Lochs geben. Überrascht sind die Forscher von der Ausdauer des Signals.

Seit 2011 stand die Ursprungsgalaxie am Himmel zu nah an der Sonne für eine Beobachtung mit Röntgensatelliten. Deren empfindliche Instrumente müssen stets von der Sonne weg zeigen. „XMM-Newton“ (Bild unten) kann nur in einem Winkel von 70 bis 110 Grad von der Sonne beobachten, wie Jin erläuterte. Alles, was weiter nördlich oder südlich steht, ist für den Satelliten nicht zugänglich.

(Bild: ESA/C. Carreau)

Erst 2018 tauchte das Schwarze Loch wieder in den beobachtbaren Bereich von „XMM-Newton“ ein. Bis dahin war nicht klar, ob der „Herzschlag“ bloß ein kurzfristiges Phänomen ist oder länger anhält. Die Wiederentdeckung biete nun die Gelegenheit, die Natur und den genauen Ursprung des „Herzschlag“-Signals genauer zu untersuchen, so Jin.