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Sonntag, 23.07.2017
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Schwarzes Loch frisst Stern

Ungewöhnlicher Gammablitz entpuppt sich als Jet von sterbendem Stern

Ein ungewöhnlich langer, heller Gammablitz hat sich als der „Todesschrei” eines massereichen Sterns entpuppt. Dieser wird von dem gewaltigen Schwarzen Loch im Zentrum einer Galaxie aufgesaugt und zerrissen und setzt dabei große Mengen Energie frei. Wie Astronomen jetzt in „Science“ berichten, strahlt diese als leuchtturmartige Gamma-Jets Milliarden Lichtjahre weit durch das All und trifft zurzeit genau auf die Erde. Wenngleich extrem selten, könnte theoretisch eines Tages auch das eher ruhige Schwarze Loch im Milchstraßenzentrum auf diese Weise einen Stern fressen.
Todeskampf eines massereichen Sterns

Todeskampf eines massereichen Sterns

Am 28. März 2011 registrierte das Swift Weltraum-Observatorium der NASA einen gewaltigen Blitz im Gammastrahlenbereich. Sw 1644+57, wie diese Strahlenexplosion offiziell getauft wurde, schien auf den ersten Blick ein typischer, wenn auch ein wenig ungewöhnlicher Gammastrahlen-Ausbruch zu sein. Abweichend von der Norm hielt dieser Blitz allerdings sehr lange an und er kam offenbar direkt aus dem Zentrum einer rund vier Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie.

Dem Astrophysiker Joshua Bloom von der Universität von Kalifornien in Berkeley kam dies seltsam vor. „Dies ist absolut verschieden von jedem explosiven Ereignis, das wir zuvor gesehen haben“, erklärt er. „Dieser Ausbruch erzeugte eine gewaltige Menge Energie über einen ziemlich langen Zeitraum, und mehr als zweieinhalb Monate später hält das Ereignis noch immer an.“ Bloom vermutete daher hinter dem Ausbruch ein ganz anderes Geschehen als eine besonders energiereiche Supernova oder die Kollision zweier Neutronensterne.

Massereicher Stern wird zerrissen


Jetzt haben die Auswertung der Swift-Daten und weitere Beobachtungen durch das Weltraumteleskop Hubble und das Röntgenteleskop Chandra Blooms Vermutungen bestätigt. Demnach zeugt der intensive Gammastrahl vom Todeskampf eines massereichen Sterns, der in das gigantische zentrale Schwarze Loch der Galaxie gezogen wird und dabei zerreißt. Bloom und seine Kollegen ermittelten, dass rund zehn Massenprozent des Sterns bei seinem Absturz in Energie umgewandelt wird und als Röntgen- und Gammastrahlung in Form eines gebündelten Jets entlang der Rotationsachse des Schwarzen Lochs abgegeben wird.


„Das Schwarze Loch zerreißt den Stern, die Massen wirbeln umher wie Wasser, das in einen Abfluss strömt und dieser Wirbelprozess setzt enorm viel Energie frei“, so Bloom. Der freigesetzte Strahlenjet reicht wie der Strahl eines Leuchtturms weit ins All hinaus – und die Erde liegt zurzeit genau im Strahlengang. „Wir sind der Ansicht, dass dies in einem Jet freigesetztes Material sein muss und dass wir quasi genau in den Lauf blicken“, so Bloom. „Die Entstehung von Jets ist ein häufiges Phänomen, wenn man Akkretionsscheiben hat. Und Schwarze Löcher ziehen es sogar vor, solche Jets zu erzeugen.“

GRB 110328A

GRB 110328A

Extrem selten, aber theoretisch auch in der Milchstraße möglich


Tatsächlich wurden Jets und Strahlenausbrüche schon häufiger im Todeskampf von Materie in einem Schwarzen Loch beobachtet, meist jedoch nur im UV-, röntgen oder sichtbaren Licht, noch niemals zuvor im energiereicheren Gammastrahlenbereich. Diese zufälligen Ereignisse, ausgelöst durch einen von der Singularität aus seiner Bahn gelenkten massereichen Stern, sind allerdings extrem selten. „wahrscheinlich nur einmal alle 100 Millionen Jahren pro Galaxie“, so Bloom. „Ich wäre überrascht, wenn wir in der nächsten Dekade ein weiteres dieser Art irgendwo am Himmel sehen würden.“

Das aber heißt nicht, dass es nicht auch eines Tages einmal in unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, geschehen könnte. „Hier haben wir ein Schwarzes Loch, das ruhig dasitzt und keine Materie aufsaugt, und dann plötzlich wird es ausgelöst“, so Bloom. „Das könnte auch in unserer Galaxie passieren, wo ein ruhendes Schwarzes Loch im Zentrum liegt und nur ab und zu rülpst, wenn es kleine Gasmengen schluckt. Aus der Entfernung erscheint es schlafend – bis ein Stern ihm zufällig zu nahe kommt und zerrissen wird.“
(University of California – Berkeley, 17.06.2011 - NPO)
 
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