Supermassive Schwarze Löcher strahlen periodisch veränderliche Röntgenstrahlung aus

Astronomen entdecken erstaunliche Ähnlichkeiten zwischen kleinen Schwarzen Löchern in unserer Milchstraße und Super-Löchern in fernen Galaxien

Künstlerische Darstellung eines Schwarzen Lochs
Künstlerische Darstellung eines Schwarzen Lochs

Durham (Großbritannien) - Einem Team britischer Astronomen ist es erstmals gelungen, regelmäßige Strahlungsschwankungen im Röntgenbereich aus der Umgebung eines supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum einer Galaxie nachzuweisen. Solche Variationen kannten die Forscher bislang nur von stellaren Schwarzen Löchern in unserer Milchstraße. Die Wissenschaftler, die im Fachblatt "Nature" über ihre Entdeckung berichten, sehen in den Strahlungsschwankungen ein neues Werkzeug zur Untersuchung der physikalischen Vorgänge in den Zentralregionen ferner Galaxien.

"Unsere Beobachtungen zeigen, dass selbst eine Erhöhung der Masse um das Millionenfache die grundlegenden Prozesse in der Umgebung eines Schwarzen Lochs nicht verändert", erklärt Marek Gierlinski von der University of Durham. Gemeinsam mit seinen Kollegen hatte er die rund 560 Millionen Lichtjahre entferne Galaxie RE J1034+396 mit dem europäischen Röntgensatelliten XMM-Newton beobachtet. Schon mit dem bloßem Auge, also ohne eine mathematische Analyse, erkenne man deutlich periodische Oszillationen in der Röntgenhelligkeit, die mit XMM gemessen wurde, so die Wissenschaftler.

Schwarze Löcher lassen sich mit lediglich zwei Größen beschreiben: Masse und Rotation. Deshalb sollten die astrophysikalischen Phänomene im Umfeld der supermassiven Schwarzen Löcher in Galaxienkernen letztlich nichts anderes sein als vergrößerte Versionen ähnlicher Erscheinungen bei stellaren Schwarzen Löchern in unserer Milchstraße. Und trotz des enormen Massenunterschieds - Millionen bis Milliarden Sonnenmassen bei aktiven Galaxienkernen, etwa zehn Sonnenmassen bei stellaren Schwarzen Löchern - beobachtet man tatsächlich bei beiden Objekten eine Vielzahl ähnlicher Phänomene. So nun auch die periodischen Schwankungen der Röntgenstrahlung.

Bedingt durch die erheblich größere Masse laufen die Vorgänge, die zu den Oszillationen führen, in den Galaxienkernen allerdings erheblich langsamer ab, als bei stellaren Schwarzen Löchern. Die Beobachtung und Vermessung des Röntgen-Herzschlags aktiver Galaxien bietet den Astronomen also die Möglichkeit, diese Vorgänge quasi in Zeitlupe zu beobachten.