„Verbarg sich direkt vor unseren Augen“: Schwarzes Loch in der Milchstraße richtet Plasmastrahl auf die Erde
Uns auf Google folgenErstmals haben Forscher einen Mikroblazar in der Milchstraße entdeckt: Ein Schwarzes Loch richtet seinen Plasmastrahl fast genau auf die Erde.
Ein Schwarzes Loch in unserer eigenen Galaxie richtet seinen hochenergetischen Materiestrahl fast geradewegs auf die Erde. Einem internationalen Forschungsteam ist damit der erste direkte Nachweis eines sogenannten „Mikroblazars“ in der Milchstraße gelungen – eine Entdeckung, auf die die Astrophysik seit mehr als drei Jahrzehnten gewartet hat.
Das Doppelsternsystem mit der Bezeichnung IRAS 18293−0941 befindet sich rund 12.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. In diesem kosmischen Tandem umkreisen sich ein massereicher Stern und ein kompaktes Schwarzes Loch alle 11,38 Tage in extrem engem Abstand. Durch die enorme Gravitation entreißt das Schwarze Loch seinem Begleiter kontinuierlich Gas und verschlingt die Materie. Einen signifikanten Teil davon schleudert es entlang zweier eng gebündelter Jets mit rund 75 Prozent der Lichtgeschwindigkeit ins All – und einer dieser beiden relativistischen Strahlen zielt fast exakt in Richtung der Erde.
Schwarzes Loch in der Milchstraße: Virtuelles Riesen-Teleskop enthüllt den Plasmastrahl
„Alles an IRAS 18293−0941 verbarg sich direkt vor unseren Augen“, erklärt Josep Martí von der spanischen Universität Jaén, Hauptautor der Studie, die im Fachblatt Astronomy & Astrophysics publiziert werden soll und derzeit auf dem Preprint-Server Arxiv abrufbar ist. „Das Objekt sitzt hinter so gewaltigen Mengen an kosmischem Staub, dass es in gewöhnlichen optischen Aufnahmen praktisch unsichtbar bleibt. Es wurde vor Jahrzehnten katalogisiert und danach schlicht vergessen“, ergänzt der Forscher.
Um das verborgene Phänomen zu entschlüsseln, bündelten Forscher aus Spanien, den Niederlanden und Argentinien langjährige Messungen spanischer Sternwarten mit globalen Radioteleskopen. Den Durchbruch brachte das European VLBI Network (EVN) – ein kontinentübergreifender Verbund von Radioteleskopen, der durch sogenannte Radiointerferometrie ein virtuelles Teleskop mit enormer Auflösungskraft simuliert.
Diese Methode gilt in der Hochenergie-Astrophysik als Schlüssel: So gelang Astronomen der Uni Heidelberg eine spektakuläre Aufnahme eines Plasmajets beim Blazar OJ 287, indem sie Satelliten im All mit Dutzenden Erd-Teleskopen zusammenschalteten und Plasmatemperaturen von über zehn Trillionen Grad nachwiesen. Bei IRAS 18293−0941 lieferte das EVN nun den Beweis: „Die erreichte Schärfe, kombiniert mit den Positionsdaten des europäischen Satelliten Gaia, bestätigte zweifelsfrei: Der Jet entspringt direkt diesem Sternsystem“, so Benito Marcote vom Joint Institute for VLBI ERIC.
Schockwelle und Hochenergie-Strahlung im interstellaren Raum
Während der auf uns gerichtete Jet durch relativistische Verstärkungseffekte hell aufleuchtet, bleibt sein Gegenstück im All für optische Instrumente unsichtbar. Doch das südafrikanische MeerKAT-Radioteleskop wies dessen gewaltige Spur nach: eine rund 100 Lichtjahre große Schockblase und einen extrem hellen Brennpunkt, an dem der Plasmastrahl frontal auf eine dichte interstellare Gaswolke trifft. „Der Jet sorgt für die Beschleunigung. Die Wolke sorgt für den Schein“, erklärt Ko-Autor Pedro Luque-Escamilla.
An genau dieser Kollisionszone registrierten globale Gammastrahlen-Observatorien wie LHAASO (China), HAWC (Mexiko) und H.E.S.S. (Namibia) ultrahochenergetische Photonen mit mehr als 100 Billionen Elektronenvolt (TeV). Das übertrifft die Maximalleistung des stärksten irdischen Teilchenbeschleunigers am CERN um mehr als das Zehnfache. Die Wechselwirkungen verdeutlichen die gewaltigen Kräfte im Kosmos – ähnlich dramatisch wie bei Prozessen, bei denen zwei supermassereiche Schwarze Löcher verschmelzen und gigantische Schockwellen durch das Raum-Zeit-Gefüge senden.
Labor vor der kosmischen Haustür
Für die astronomische Forschung eröffnet der Fund vollkommen neue Horizonte: Blazare galten bisher als Phänomene, die nur in Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxienzentren beobachtet werden konnten. Mit dem Mikroblazar in der Milchstraße steht der Wissenschaft nun erstmals ein Hochenergielabor in unmittelbarer kosmischer Nachbarschaft zur Verfügung. Weitere Beobachtungskampagnen sollen nun klären, wie sich die Teilchenbeschleunigung im Jet über die Zeit verändert. (Quellen: Studie, Mitteilung, eigene Recherche) (tab)
