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Röntgenastronomie: Der hellste Ausbruch im galaktischen Zentrum

Mit dem Röntgensatelliten Chandra wurde am 13. September 2013 der bislang hellste Ausbruch des Schwarzen Lochs im Zentrum unseres Milchstraßensystems beobachtet. Für wenige Stunden leuchtete sein unmittelbares Umfeld rund 400-mal so hell wie die normale Röntgenintensität. Rund ein Jahr später, im Oktober 2014, ereignete sich ein weiterer Ausbruch, der rund die 200-fache Intensität erreichte. Vom Ausbruch im September 2013 gibt es sogar ein Video.
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Seit der Röntgensatellit Chandra im Jahr 1999 gestartet wurde, nimmt er das galaktische Zentrum mit dem massereichen Schwarzen Loch immer wieder ins Visier, um Veränderungen der dort freigesetzten Röntgenstrahlung zu registrieren. Am 13. September 2013 beobachtete Chandra über einen Zeitraum von einigen Stunden hinweg ein extrem helles Aufleuchten der Quelle Sagittarius A*, die den Ort des zentralen Schwarzen Lochs mit rund 4,5 Millionen Sonnenmassen markiert. Es leuchtete im Röntgenlicht kurzzeitig rund 400-mal so hell wie während ruhiger Phasen. Damit war der Ausbruch rund drei Mal heller als alle bislang beobachteten Ausbrüche. Eine weitere heftige Eruption konnte Chandra rund ein Jahr später im Oktober 2014 beobachten, damals erreichte Sagittarius A* die rund 200-fache Intensität gegenüber dem Ruhezustand.

Röntgenausbruch im galaktischen Zentrum (Chandra-Aufnahme)Laden...
Röntgenausbruch im galaktischen Zentrum | Im unmittelbarer Umgebung des Schwarzen Lochs im Zentrum unseres Milchstraßensystems ereignete sich am 13. September 2013 der bislang hellste Röntgenausbruch. Dabei leuchtete das Schwarze Loch rund 400-mal so hell wie sonst. In den Insets ist das Schwarze Loch in Ruhe (links), rechts ist es kurz nach dem Ausbruch zu sehen (rechts).

Was aber sind die Ursachen für die plötzlichen Helligkeitsausbrüche? Die Forscher um Daryl Haggard am Amherst College in Massachusetts diskutieren zwei Theorien zur Erklärung dieses Phänomens: Der erste Vorschlag geht davon aus, dass ein größerer Asteroid dem Schwarzen Loch zu nahe kam und von ihm zerrissen wurde, bevor er endgültig verschluckt wurde. Bei dem Zerreißen wird das dabei erzeugte feinkörnige Material so stark durch Reibungseffekte aufgeheizt, dass es sogar Röntgenstrahlung aussendet, bevor seine Materie den Ereignishorizont überschreitet. Die Forscher gehen davon aus, dass ein solcher Ausbruch nur wenige Stunden dauern würde, wie es Chandra beobachtete.

Ausbruch im galaktischen Zentrum (Video)Laden...
Ausbruch im galaktischen Zentrum | Am 13. September 2013 ereignete sich im unmittelbaren Umfeld des zentralen Schwarzen Lochs der stärkste bislang beobachtete Röntgenausbruch. In dessen Verlauf leuchtete das Schwarze Loch rund 400-mal so hell wie in ruhigen Phasen.

Der zweite Lösungsvorschlag hält das intensive Magnetfeld des Schwarzen Lochs mit seinen Feldlinien für den Verdächtigen. Die Feldlinien werden im unmittelbaren Umfeld des Schwarzen Lochs immer weiter zusammengeschoben und verknäult, bis sie schließlich brechen und das Magnetfeld eine andere Struktur annimmt. Dabei wird die im Feld gespeicherte Energie teilweise freigesetzt, so dass auch hier kurzzeitig Röntgenstrahlung entsteht. Noch ist nicht klar, welche der beiden Theorie die Richtige ist.

Schon seit längerem hatten die Astronomen auf einen Ausbruch des zentralen Schwarzen Lochs gewartet, da eine große Wolke aus Gas und Staub mit der Bezeichnung "G2" sich ihm im Jahr 2014 dicht annähern sollte. Deshalb stand Sagittarius A* unter besonderer Beobachtung. Allerdings war G2 zu den Zeitpunkten der beobachteten Ausbrüche zu weit vom Schwarzen Loch entfernt, um dafür verantwortlich zu sein. G2 erreichte ihren geringsten Abstand im Frühjahr 2014, als die Wolke sich bis auf rund 25 Milliarden Kilometer Sagittarius A* annäherte – das entspricht der 170-fachen Entfernung Erde – Sonne, ohne das es zu besonderen Ereignissen kam.

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  • Quellen
Chandra X-Ray Center, 5. Januar 2015

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