Gammastrahlen zeigen: Zentrum der Milchstraße war noch in jüngerer Zeit aktiv

Cambridge (USA) – Das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße hat noch in kosmisch gesehen jüngster Zeit – möglicherweise vor einigen hunderttausend Jahren – große Mengen an Materie verschlungen und dabei gewaltige Materiestrahlen ausgestoßen. Das zeigen Beobachtungen mit dem Gammastrahlungssatelliten Fermi. Die Messungen zeigen erstmals die Spuren sogenannter Gammajets, hochenergetische Gammastrahlung der vom Schwarzen Loch ausgestoßenen Materie, berichten die Astrophysiker im Fachblatt „Astrophysical Journal“.

Das Schwarze Loch von der Seite gesehen, die Akkretionsscheibe ist nur ein waagrechte Linie, darüber und darunter liegen zwei längliche, violette Blasen, durch die Blasen zieht sich jeweils ein schräger, pinkfarben-leuchtendr Jet
Gammajets

„Diese schwachen Jets sind das Nachbild von etwas, das vor Millionen von Jahren existierte“, erläutert Meng Su vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics im US-amerikanischen Cambridge. „Das ist ein starkes Indiz für einen aktiven Galaxienkern in der Milchstraße noch in relativ naher Vergangenheit.“ Große Galaxien wie die Milchstraße beherbergen in ihren Zentren Schwarze Löcher mit der millionen- bis zu milliardenfachen Masse unserer Sonne. Einfallende Materie sorgt für spektakuläre Aktivität – die Galaxienkerne leuchten mitunter heller als der ganze Rest des Sternensystems, gewaltige Materiestrahlen reichen weit aus der Galaxie ins All hinaus.

Im Gegensatz dazu ist das Zentrum der Milchstraße derzeit ruhig. Doch 2010 zeigten Messungen mit dem Fermi-Satelliten große „Gammablasen“ oberhalb und unterhalb des galaktischen Zentrums, große blasenförmige Regionen, die hochenergetische Gammastrahlung aussenden. Die Astrophysiker deuteten die Blasen bereits als Indiz einer früheren Aktivität des zentralen Schwarzen Lochs der Milchstraße. Diese These bestätigt sich nun mit der Entdeckung von Su und seinem Kollegen Douglas Finkbeiner. Die Beobachtungen der beiden Forscher zeigen langgestreckte, dünne Strukturen – Jets genannt – die 27.000 Lichtjahre weit aus dem galaktischen Zentrum herausragen und die Blasen durchziehen. Solche Jets sind zwar von anderen Galaxien her bekannt. Es ist jedoch das erste Mal, dass Jets auch im Bereich der hochenergetischen Gammastrahlung nachgewiesen werden konnten.

Die Gammajets sind um 15 Grad gegen die Polachse der Milchstraße geneigt. Su und Finkbeiner sehen darin einen Hinweis auf eine Neigung der Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch. In dieser Scheibe sammelt sich einströmende Materie an, bevor sie in das Schwarze Loch hinein fällt. „Durch die Rotation des Schwarzen Lochs verbiegt sich die Akkretionsscheibe“, erläutert Finkbeiner. Magnetische Felder lenken einen Teil der einfallenden Materie ab und beschleunigen sie entlang der Polachsen. Wann das Zentrum der Milchstraße zuletzt aktiv war, können Su und Finkbeiner noch nicht sagen. „Möglicherweise schalten sich die Jets immer wieder an und aus, je nachdem, ob Materie in das Schwarze Loch einfällt oder nicht“, so Finkbeiner. Um die beobachteten Spuren der vergangenen Aktivität zu erklären, muss mindestens eine Materiemenge in das Schwarze Loch gefallen sein, die 10.000 Sonnenmassen entspricht, schätzen die Forsch