Durch den Vergleich archivierter Bilder über einen Zeitraum von zwanzig Jahren haben Astronomen ein ungewöhnliches Phänomen beobachtet.
Mithilfe von Daten aus dem Sloan Digital Sky Survey und dem Subaru-Teleskop stellten sie eine dramatische Abschwächung der Galaxie mit der Bezeichnung J0218−0036 fest, die etwa 10 Milliarden Lichtjahre entfernt ist. Sie ist von einem intensiven Glanz zu einem kaum wahrnehmbaren Schimmer übergegangen.
Der Grund? Ein Schwarzes Loch.
Links, ein fernes supermassereiches Schwarzes Loch während seiner hellen Fütterungsphase.
Rechts, dasselbe Schwarze Loch nach dem Ende seiner Materiezufuhr, mit vermindertem Glanz.
Credit: Chiba Institute of Technology
Wenn ein supermassereiches Schwarzes Loch Materie verschlingt, bildet es eine Akkretionsscheibe, die intensiv leuchtet und manchmal das gesamte Licht der Sterne seiner Galaxie übertrifft. Dies nennt man einen aktiven Galaxienkern. Im vorliegenden Fall wurde die Materiezufuhr zur Scheibe innerhalb von sieben Jahren um 98% reduziert, was zu ihrer ausgeprägten Verdunkelung führte.
Wir haben es hier also mit einer Galaxie zu tun, deren Helligkeit durch ihren aktiven Kern übermäßig verstärkt war und die innerhalb weniger Jahre in einen Ruhezustand zurückgekehrt ist. Die Zentralregionen von Galaxien können sich somit schnell verändern, im Gegensatz zu Modellen, die von viel längeren Zeitskalen ausgingen.
Um die Ursache der Verdunkelung zu identifizieren, nutzte das Team mehrere Observatorien, vom Gran Telescopio Canarias bis zum Keck Observatory. Sie schlossen die Hypothese aus, dass eine Gaswolke das Licht verdeckt. Die Beobachtungen, die von Röntgen- bis zu Infrarotstrahlung reichten, ermöglichten es, die Veränderungen über verschiedene Wellenlängen hinweg zu verfolgen und boten so einen umfassenden Einblick in den Prozess. Dies bestätigte eine Reduzierung der Materiezufuhr zu ihrem zentralen Schwarzen Loch.
Bilder im sichtbaren Licht der Galaxie J0218−0036, durch gelbe Pfeile gekennzeichnet. Links, aufgenommen vom Sloan Digital Sky Survey im Jahr 2002; rechts, von der Hyper Suprime-Cam am Subaru-Teleskop im Jahr 2018, was eine deutliche Verdunkelung zeigt.
Credit: SDSS, HSC-SSP/NAOJ
Diese Entdeckung stellt die aktuellen Modelle in Frage, die Veränderungen über Tausende von Jahren vorhersagen. Wie ein Teammitglied mitteilte, bietet dies einen Testfall für die Entwicklung neuer Theorien. Die Geschwindigkeit des Phänomens zeigt, dass die Aktivität Schwarzer Löcher auf einer mit der menschlichen Lebensspanne vergleichbaren Zeitskala schwanken kann und den Weg für Echtzeitstudien ebnet.
Die Forscher hoffen, weitere ähnliche Objekte zu entdecken, um zu verstehen, wie die Aktivität Schwarzer Löcher zum Stillstand kommt und wieder beginnt. Ihre Arbeit wurde in den
Publications of the Astronomical Society of Japan veröffentlicht. Dieser Fortschritt könnte helfen, das Verhalten von Galaxienkernen im gesamten Universum besser vorherzusagen, indem kürzere Zeitskalen in Simulationen einbezogen werden.
Quelle: Publications of the Astronomical Society of Japan