Astronomen entdecken sehr leuchtenden Jet aus einem sternenfressenden supermassereichen Schwarzen Loch

Ein supermassereiches Schwarzes Loch verschlingt einen Stern, der ihm zu nahe gekommen ist. In extrem seltenen Fällen – nur etwa 1 % der Zeit – starten diese sogenannten Gezeitenstörungsereignisse auch relativistische Materialstrahlen, die sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Astronomen haben jetzt AT2022cmc entdeckt, das am weitesten entfernte Ereignis dieser Art, das bisher aufgezeichnet wurde.

Künstlerische Darstellung eines Gezeitenstörungsereignisses. Bildnachweis: Carl Knox / OzGrav, ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery, Swinburne University of Technology.

„Tidal Disruption Events (TDEs) sind Ausbrüche elektromagnetischer Energie, die freigesetzt werden, wenn supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien einen zu nahe vorbeiziehenden Stern gewaltsam stören“, sagten der Astronom Igor Andreoni von der University of Maryland und seine Kollegen.

„TDEs bieten ein Fenster, durch das die Akkretion auf supermassive Schwarze Löcher untersucht werden kann.“

„In einigen seltenen Fällen führt diese Akkretion zum Start eines relativistischen Jets, aber die notwendigen Bedingungen sind nicht vollständig verstanden.“

Am 11. Februar 2022 entdeckte die Zwicky Transient Facility (ZTF) einen der hellsten TDEs aller Zeiten.

Das Ereignis mit dem Namen AT2022cmc erinnerte an einen Gammastrahlenausbruch – die stärkste Lichtquelle im Universum.

Die Aussicht, Zeuge dieses seltenen Phänomens zu werden, veranlasste die Astronomen, mehrere Teleskope auf der ganzen Welt auszulösen, um die mysteriöse Quelle genauer zu beobachten.

Das Very Large Telescope der ESO enthüllte, dass sich AT2022cmc in einer kosmologischen Entfernung von 8,5 Milliarden Lichtjahren befand.

Die optischen/infraroten Bilder und Radiobeobachtungen des NASA/ESA-Weltraumteleskops Hubble vom Very Large Array bestimmten die Position von AT2022cmc mit äußerster Präzision.

Es wird angenommen, dass das Ereignis im Zentrum einer Galaxie stattfindet, die noch nicht sichtbar ist, da das intensive Licht des Blitzes es immer noch überstrahlt.

Aus ihren Beobachtungen schlossen die Forscher auch, dass sich die mit AT2022cmc und anderen ähnlich ausgestoßenen TDEs assoziierten Schwarzen Löcher wahrscheinlich schnell drehen.

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Dies deutet darauf hin, dass eine schnelle Drehung eines Schwarzen Lochs eine notwendige Zutat für den Start eines Jets sein könnte – eine Idee, die Forscher dem Verständnis dieser mysteriösen Objekte in den äußeren Bereichen des Universums näher bringt.

„Wir haben nur eine Handvoll dieser Jet-TDEs gesehen und sie bleiben sehr exotische und kaum verstandene Ereignisse“, sagte Dr. Nial Tanvir, ein Astronom an der Universität von Leicester.

„Die Astronomie verändert sich schnell. Weitere optische und infrarote Himmelsdurchmusterungen sind jetzt aktiv oder werden bald online gehen“, sagte Dr. Andreoni.

„Wissenschaftler können AT2022cmc als Modell dafür verwenden, wonach sie suchen und störendere Ereignisse von entfernten Schwarzen Löchern finden können.“

„Das bedeutet, dass Big Data Mining mehr denn je ein wichtiges Werkzeug ist, um unser Wissen über das Universum zu erweitern.“

Ein Artikel über die Ergebnisse wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Natur.

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I. Andreoni et al. Ein sehr leuchtender Jet aus der Störung eines Sterns durch ein massereiches Schwarzes Loch. Natur, online veröffentlicht am 30. November 2022; doi: 10.1038/s41586-022-05465-8

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