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News: Verwirrendes Echo

Ein Röntgenblitz ist das Letzte, was man von einer Gaswolke erfährt, bevor sie in ein Schwarzes Loch stürzt. Dieser Röntgenblitz regt seinerseits Gase zur Aussendung von Licht im sichtbaren Bereich des Spektrums an. Jedenfalls sagen Theoretiker dieses Lichtecho voraus - und liegen damit womöglich falsch.
Schwarze Löcher, klar, kann man nicht sehen, schließlich verschwindet selbst Licht in diesen Überresten der größten Supernovae. Allerdings, indirekt lassen sie sich dennoch aufspüren, nämlich wenn sich in der Nähe ein anderer Stern befindet, von dessen Materie sich das Schwarze Loch nährt. Wie in einen Abfluss strömt die Materie hinein und bildet aufgrund der Rotation des Schwarzen Lochs eine Akkretionsscheibe aus; eine flache Wolke, die ähnlich dem Wirbel in der Badewanne in das Zentrum strömt.

Dabei wird die Materie so sehr beschleunigt und erhitzt, dass sie Röntgenstrahlung aussendet. Manchmal, wenn eine größere Wolke hineinstürzt, kommt es zur Abstrahlung von Röntgenblitzen, die - so die Theorie - die Umgebung erhitzen und ihrerseits zur Abstrahlung von sichtbarem Licht anregen. Theoretisch würde dieses so genannte Lichtecho ein Schwarzes Loch auch für das bloße Auge sichtbar machen.

Diese "Echotheorie" steht nun auf wackeligen Beinen, denn Gottfried Kanbach vom Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik in Garching hat mit seinen Kollegen ein Schwarzes Loch beobachtet und die Röntgenblitze und das sichtbare Licht gleichzeitig gemessen. XTE J1118+480 liegt in 6000 Lichtjahren Entfernung und wurde von den Forschern sowohl mit dem Weltraumteleskop Rossi X-ray Timing Explorer, als auch mit dem irdischen Skinakas Observatory auf Kreta ins Visier genommen. Mit dem Optical Pulsar Timing Analyzer (OPTIMA) konnten sie alles in allem 2,5 Stunden lang simultan die Strahlungen des Röntgen- und des sichtbaren Lichtspektrums messen.

"Zu unserer Überraschung zeigte sich [...], dass die optische Strahlung viel schneller auf Variationen der Röntgenstrahlung reagiert, als wir es aufgrund des bisherigen Modells erwartet hatten", meint Henk Spruit. Um genau zu sein: Der Helligkeitsanstieg im sichtbaren Bereich erfolgte bereits etwa eine Zehntelsekunde nach dem Röntgenblitz.

Daraus schließen die Forscher, dass nicht der Röntgenblitz Ursache des Aufflackerns im sichtbaren Lichtspektrum ist, sondern Materie, die aus dem Umfeld des Schwarzen Lochs herausströmt. Gigantische Magnetfelder würden einen Teil der Gase in der Akkretionsscheibe umlenken und senkrecht dazu ins All leiten. Immer wenn eine größere Gaswolke in das Schwarze Loch stürzt - und infolgedessen einen Röntgenblitz aussendet - gerät ein Teil der Gase auch in jenen Abstrom, wo sie die Abstrahlung von sichtbarem Licht anregen.

Aus diesen Überlegungen heraus konnten die Forscher abschätzen, dass der Abstrom von Gasen mit weniger als zehn Prozent der Lichtgeschwindigkeit erfolgt. Das sichtbare Licht würde demnach in etwa 20 000 Kilometern Entfernung vom Schwarzen Loch generiert. Die Zehntelsekunde, die zwischen dem Röntgenblitz und dem Helligkeitsanstieg des sichtbaren Lichts liegt, wäre dann schlichtweg Ausdruck der Laufzeitverzögerung.

Mit den bekannten Radiojets - stark gebündelten Gasstrahlen mit bis zu 0,9-facher Lichtgeschwindigkeit - hat ein solcher, im Vergleich langsamer Abstrom nichts zu tun. Ob damit die "Echotheorie" allerdings grundsätzlich überdacht werden muss, kann erst die Untersuchung ähnlicher Objekte klären. XTE J1118+480 jedenfalls ist nach seinem siebenmonatigen Ausbruch im Jahr 2000 zunächst einmal erloschen.

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