Astronomie

Schwarzes Loch frisst Stern - Forscher können erstmals kosmische Katastrophe von Beginn an verfolgen

Die Illustration zeigt verglühendes Material bei einem Schwarzen Loch; NASA/JPL-Caltech
https://www.nasa.gov/image-feature/jpl/pia20027/infrared-echoes-of-a-black-hole-eating-a-star — Die Illustration zeigt verglühendes Material bei einem Schwarzen Loch
(NASA/JPL-Caltech)

Wenn Sterne zu nah an ein Schwarzes Lochs geraten, werden sie von der gewaltigen Gravitationskraft ins Innere des Ungetüms gezogen und dort regelrecht zerrissen. Dieser so genannte Tidal Disruption Event (TDE, auf Deutsch in etwa: Störung durch die Gezeitenkräfte) kommt in einer Galaxie der Größe der Milchstraße nur alle 10.000 bis 100.000 Jahre vor.

Zeuge eines Sternentods so früh wie noch nie

Wie Forscher jetzt im „Astrophysical Journal“ beschreiben, konnten sie mit Hilfe des Teleskopen-Netzwerkes ASASSN und dem Nasa-Weltraumteleskop TESS eine derartige kosmische Katastrophe zu einem besonders frühen Zeitpunkt beobachten. Denn normalerweise wird solch ein Ereignis erst entdeckt, wenn der Stern bereits zerstört und der dabei stattfindende Strahlenausbruch schwächer wird.

375 Millionen Jahre in der Vergangenheit

Anders diesmal. Der beobachtete Sternentod mit dem Namen ASASSN-19bt ereignete sich in einer rund 375 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie namens 2MASX J07001137-6602251, wie „Sciencealert.com“ schreibt. Das gefräßige Schwarze Loch hat demnach die 6,3-Millionenfache Masse unserer Sonne.

Seen nearly edgewise, the turbulent disk of gas churning around a black hole takes on a crazy double-humped appearance. The black hole’s extreme gravity alters the paths of light coming from different parts of the disk, producing the warped image. The black hole’s extreme gravitational field redirects and distorts light coming from different parts of the disk, but exactly what we see depends on our viewing angle. The greatest distortion occurs when viewing the system nearly edgewise.
Credits: NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman
Fast schräg gesehen, nimmt die turbulente Gasscheibe, die sich um ein schwarzes Loch windet, ein verrücktes, doppelhöckriges Aussehen an. Die extreme Schwerkraft des Schwarzen Lochs verändert die Lichtwege, die von verschiedenen Teilen der Scheibe kommen, und erzeugt das verzogene Bild. Das extreme Gravitationsfeld des Schwarzen Lochs leitet das Licht aus verschiedenen Teilen der Scheibe um und verzerrt es, aber genau das, was wir sehen, hängt von unserem Blickwinkel ab. Die größte Verzerrung tritt auf, wenn man das System nahezu schräg betrachtet. — Die Nasa-Animation zeigt, wie sich eine Gasscheibe um ein Schwarzes Loch windet. Das extreme Gravitationsfeld des Schwarzen Lochs leitet das Licht aus verschiedenen Teilen der Scheibe um und verzerrt es. Was genau wir sehen, hängt von unserem Blickwinkel ab. Die größte Verzerrung tritt auf, wenn man das System nahezu schräg betrachtet.
( NASA/Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman)

Dem Zufall geschuldet

Glück für die Astronomen war dabei, dass sich das Ereignis am 29. Januar 2019 zufällig im von TESS dauerhaft beobachteten Himmelsabschnitt ereignete. TESS wiederum meldete dies dem ASASSN-Netzwerk, weitere Observatorien wurden benachrichtigt, so das Geschehen von zahlreichen Teleskopen verfolgt und dokumentiert wurde.

Dank der von TESS aufgenommenen Daten konnten die Astronomen das Ereignis sogar bis zu 42 Tage vor dem Höhepunkt zurückverfolgen.

Noch nie hätten sie einen TDE so frühzeitig verfolgen können, sagte der Astronom Tom Holoien von den Carnegie Observatories in Pasadena zu „Sciencealert.com“: „Weil TESS bereits den Teil des Himmels überwachte, in dem das Ereignis stattfand, konnten wir genau sehen, wann es anfing, heller zu werden.“

Extreme Helligkeit

Die Masse des Sterns ist noch nicht bestimmt. Bei dem Ereignis entlud sich aber so viel Energie, dass die Helligkeit an ihrem Höhepunkt mehr als 10-mal heller als die Sonne viermal heller als seine Wirtsgalaxie war. Allerdings sei vergleichsweise wenig energiereiche Röntgenstrahlung freigesetzt worden, schreibt "Scinexx.de".

Starker Temperaturabfall

Zu ihrer Überraschung entdeckten die Forscher außerdem, dass die Temperatur noch vor dem Höhepunkt des Sternentods von 40.000 auf 20.000 Grad sank, auch sei das Strahlen schwächer geworden. Nachdem die Temperatur des sterbenden Sterns sich stabilisiert hatte, stieg die Helligkeit konstant an. Inwiefern dieses Verhalten außergewöhnlich ist, können die Forscher nicht sagen, da es keine Vergleichsdaten gibt.

„Ich bekam tatsächlich Gänsehaut, als ich die TESS-Lichtkurve zum ersten Mal sah, weil kein TDE auch nur annähernd so früh (…) beobachtet wurde“, sagte Holoien.

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