Ein supermassereiches Schwarzes Loch, das Jahre nach dem Verschlingen eines Sterns weiterhin intensive Radiowellen aussendet: Genau das haben Astronomen nun beobachtet. Ein Phänomen, das mit einem kosmischen „Rülpser“ vergleichbar ist und zeigt, dass das Festmahl dieser Giganten nicht endet, wenn das sichtbare Licht erlischt.
Störungen durch Gezeitenkräfte (Tidal Disruption Events, TDE) treten auf, wenn ein Stern zu nah an ein supermassereiches Schwarzes Loch gerät. Unter dem Einfluss einer extremen Schwerkraft wird er zu einem Gasfaden auseinandergezogen – ein Prozess, der als „Spaghettisierung“ bekannt ist. Diese Ereignisse sind selten, etwa eines alle 100.000 Jahre pro Galaxie, was Astronomen dazu veranlasst, eine große Anzahl von Galaxien zu überwachen, um eines zu erwischen.
Ein Stern, der zu nah an einem supermassereichen Schwarzen Loch vorbeizieht (Künstlerische Darstellung).
Bild Wikimedia Sechs Jahre lang nutzte ein Team das Very Large Array (VLA) in New Mexico, um die ersten systematischen Radiobeobachtungen von Dutzenden TDE durchzuführen. Durch den Abgleich dieser Daten mit optischen und ultravioletten Archiven sowie neuen Röntgenuntersuchungen analysierten sie 31 gut dokumentierte TDE. Ihre im
The Astrophysical Journal veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass späte Radioausbrüche in zwei extremen Situationen auftreten: Entweder verschlingt das Schwarze Loch das Gas sehr schnell, oder seine Nahrungsaufnahme hat sich erheblich verlangsamt.
In beiden Fällen wird ein Teil des Gases ausgestoßen, anstatt geschluckt zu werden, und kollidiert mit dem umgebenden Gas. Dieser Aufprall erzeugt Wellen, die Teilchen beschleunigen und so Synchrotronstrahlung im Radiobereich produzieren. Dieser Mechanismus läuft unabhängig von der Größe des Schwarzen Lochs gleich ab, ob es nun bescheiden oder millionenfach massereicher als die Sonne ist, so die Astrophysiker.
Darüber hinaus gibt es einen chemischen Hinweis, der diese späten Ausbrüche vorhersagen lässt: das Vorhandensein von Heliumlinien im frühen optischen Spektrum. Diese Signatur deutet darauf hin, dass die Sternentrümmer lange brauchen, um eine stabile Scheibe um das Schwarze Loch zu bilden, was fast sicher einen zukünftigen kosmischen „Rülpser“ garantiert. Astronomen schätzen, dass der Zeitraum von 2 bis 6 Jahren nach der Entdeckung am günstigsten ist, um diese Radiosignale zu erfassen, und dass fast 40 % aller TDE solche späten Emissionen erzeugen.
Dank dieses vorhersagbaren Fingerabdrucks können Forscher nun ruhige Schwarze Löcher ausfiltern und sich auf diejenigen konzentrieren, die ein spätes Spektakel versprechen. Dies ermöglicht eine optimierte Nutzung der Teleskopzeit, einer wertvollen Ressource.
Quelle: The Astrophysical Journal