Forscher um Marek Gierlinski von der Durham University wiesen erstmals starke Röntgenpulse aus dem Zentrum der 500 Millionen Lichtjahre von uns entfernten Sternsystem RE J1034+396 nach. Solche periodischen Signale wurden bislang nur in der Nähe von stellaren Schwarzen Löchern beobachtet. Die Entdeckung ist ein weiterer Beleg für ihre Ähnlichkeit zu den supermassereichen Exemplaren in Galaxienkernen.
Supermassereiches Schwarzes Loch | Diese Illustration zeigt, wie Material in ein supermassereiches Schwarzes Loch stürzt. Außerdem ist die durchschnittliche Form des periodischen Röntgensignals von RE J1034+396 dargestellt.
Durch die enorme Gravitationskraft angezogenes Gas rotiert in einem torusförmigen Ring um Schwarze Löcher und wird dabei auf mehrere Millionen Grad Celsius aufgeheizt. Infolgedessen beginnt es im Röntgenlicht zu leuchten und verrät sich in den Teleskopen der Astronomen. Dies gilt sowohl für die aus Sternen geborenen Schwarzen Löcher mit rund zehn Sonnenmassen, die von einem Begleitstern beständig Masse absaugen, als auch für ihre Millionen bis Milliarden Mal schwereren Geschwister.
Trotz des enormen Masseunterschieds haben die kompakten Objekte viele Gemeinsamkeiten. Und Astronomen fanden auch bereits zahlreiche Hinweise für Röntgenpulse in Galaxien mit einem supermassereichen Schwarzen Loch in ihrem Innern, doch den ersten überzeugenden Beweis liefern nun Gierlinski und seine Kollegen. Mit Hilfe des Satelliten XMM-Newton gelang es ihnen, 16 der rund eine Stunde andauernden Oszillationszyklen aufzunehmen.
Stellares Schwarzes Loch | Zeichnung eines stellaren Schwarzen Lochs, das von seinem Begleitstern Masse abzieht. Dabei formt sich eine Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch.
Bei den Doppelsystemen aus Schwarzem Loch und gewöhnlichem Stern kommen die Perioden in einer großen Bandbreite vor. Ob ein Pulstyp womöglich dem nun entdeckten entspricht, können die Forscher aber noch nicht sagen. Denn die tatsächliche Frequenz des Signals hängt von der Masse eines Schwarzen Lochs ab und für RE J1034+396 ist diese nicht genau bekannt.
Nichtsdestotrotz bringt der pulsierende Gigant einen entscheidenden Vorteil gegenüber seinem kleinen Ebenbild: Seine Pulse sind viel langsamer und damit können die Astronomen bei jedem Zyklus mehr Photonen einfangen – so wird es möglich, die Oszillationen quasi in Zeitlupe zu untersuchen. Und vielleicht zu verstehen, wie sich das Gas verhält, bevor es auf Nimmerwiedersehen verschwindet und das Massemonster wachsen lässt. (mp)
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