Röntgenastronomie: Schwarzes Loch verrät sich

Röntgenstrahlenausbruch IGR J17497-2821 verrät Schwarzes Loch — © Esa/ISDC/IBIS/R.Walter (Ausschnitt)

Der Röntgensatellit Integral der Esa wurde durch Zufall Zeuge eines heftigen Strahlungsausbruchs eines Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Galaxie. Die aufgezeichnete Röntgenkurve stieg über ein paar Tage verteilt an, um dann während der folgenden Wochen langsam abzuklingen. Aus diesem charakteristischen Verlauf konnten Roland Walter und seine Kollegen vom Integral Science Data Centre in der Schweiz die Ursache des heftigen Energieausstoßes festlegen.

Beschleunigtes Gas macht Röntgenstrahlen-Novae sichtbar | Eine Nova besteht aus einem massereichen Objekt (etwa ein Weißer Zwerg oder ein Schwarzes Loch), das Gas eines Begleitsterns anzieht. In der Akkretionsscheibe um das Massezentrum bewegen sich die Gasteilchen mit sehr hoher Geschwindigkeit und geben Energie auch in Form von Röntgenstrahlung ab.

Demnach muss sich das beobachtete System aus einem Schwarzen Loch und einer Sonne zusammensetzen, die dieses umkreist. Durch die Gravitationskraft wird nun Gas von der Außenhülle des Sterns in das Loch gesogen. Aufgrund der Drehimpulserhaltung muss dies jedoch über eine Akkretionsscheibe geschehen, auf der die ionisierten Teilchen, vermutlich über magnetische Felder, Impuls abgeben und sich langsam dem Ereignishorizont nähern. Durch ihre schnelle Rotation senden sie Strahlung im Röntgenbereich aus.

Ein regelrechter Energieausbruch ist jedoch selten zu beobachten. Er kommt zustande, wenn die Scheibe instabil wird und plötzlich ein großer Teil der Materie auf einmal in das Loch stürzt. Wie dies geschehen kann, ist den Astronomen noch nicht klar. Die so rapide beschleunigten Ionen erzeugen einen Röntgenblitz wie den von Integral erfassten. (eb)