Röntgenstrahlung verrät flackernde Schwarze Löcher in kollidierenden Galaxien Das Leuchten der Schwerkraftgiganten - scinexx | Das Wissensmagazin
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Das Leuchten der Schwerkraftgiganten

Röntgenstrahlung verrät flackernde Schwarze Löcher in kollidierenden Galaxien

Galaxie M51
Röntgenlicht (grün) in der verschmelzenden Galaxie M51. © NASA/JPL-Caltech, IPAC

Es ist eine Karambolage der Superlative: Hier zu sehen ist die Kollision der Spiralgalaxie M51a mit ihrem nächsten Nachbarn, der viel kleineren irregulären Galaxie M51b. Das Besondere an dieser Aufnahme aber ist das grünliche Leuchten. Es kennzeichnet Stellen, von denen intensive Röntgenstrahlung ausgeht – darunter auch die supermassereichen Schwarzen Löcher im Herzen der beiden Galaxien.

Im Kosmos ist die Kollision von zwei Galaxien keine Seltenheit – im Gegenteil. Sogar unsere Milchstraße hat schon mehrerer solcher Zusammenstöße hinter sich, darunter eine besonders dramatische vor rund zehn Milliarden Jahren. Eine ähnliche Kollision könnte eine große Nachbargalaxie von Milchstraße und Andromedagalaxie sogar komplett zerstört haben. Umso interessanter ist es für Astronomen, solche Kollisionen und ihre Folgen zu beobachten. Denn sie geben darüber Aufschluss, was unserer Heimatgalaxie einst widerfahren ist.

Ein besonders spektakuläres Beispiel für eine solche Galaxienkollision ist M51 – eine Spiralgalaxie, die dabei ist, mit der kleineren irregulären Galaxie M51b zu verschmelzen. Gängiger Theorie nach liefert eine solche Kollision den zentralen Schwarzen Löchern solcher Galaxien reichlich Futter, weil Schwerkraftturbulenzen Gase und Sterne in ihre Nähe schleudern. Deswegen müssten die Schwarzen Löcher relativ aktiv sein und viele energiereiche Strahlung aussenden.

Doch diese Aufnahme des NASA-Weltraumteleskops NuSTAR enthüllt ein ganz anderes Bild. Zwar geht von den beiden Schwarzen Löchern in den Galaxienzentrum durchaus Röntgenstrahlung aus – hier als grünliches Leuchten sichtbar gemacht. Diese Strahlenmenge ist aber viel geringer als erwartet:

„Ich bin von dieser Entdeckung noch immer überrascht“, sagt Murray Brightman vom California Institute of Technology in Pasadena. „Galaktische Verschmelzungen sollen die Schwarzen Löcher zum Wachsen bringen und das müsste sich in der starken Emission energiereicher Röntgenstrahlung zeigen – aber genau das sehen wir hier nicht.“ Stattdessen sieht man einige kleinere Röntgenquellen, wahrscheinlich Neutronensterne, die fast ebenso stark leuchten wie die galaktischen Zentren.

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Nach Ansicht der Astronomen könnte das ein Hinweis darauf sein, dass die Schwarzen Löcher bei einer solchen Kollision nicht kontinuierlich Materie verschlingen und strahlen. Stattdessen flackern sie eher und dies in weitaus kürzeren Intervallen als bisher angenommen. „Wir dachten, dass diese Schwankungen sich im Laufe von Millionen Jahren manifestieren, aber jetzt scheint es, als wären die Intervalle sehr viel kürzer“, sagt Daniel Stern vom Jet Propulsion Laboratory der NASA.

Quelle: NASA/ JPL

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