„Die Welt ist ein Vampir, zum Abfluss geschickt… Geheime Zerstörer, halte dich in die Flammen…“ Ah, ja. Es ist der größte Vampir von allen – das supermassive Schwarze Loch. In diesem Fall handelt es sich nicht um ein durchschnittliches Schwarzes Loch der Gartenvarietät, sondern um eines, das 300 Millionen Mal die Masse der Sonne hat und wächst. Kugel mit Schmetterlingsflügeln? Nein. Dies ist eher ein Fall von Schmetterlingsflügeln mit Kugeln.
Ein internationales Team von Astronomen, das fünf verschiedene Teleskope verwendet, hat seine Standorte auf dem 460 Millionen Lichtjahre entfernten Markarian 509 festgelegt, um die Action rund um sein riesiges Schwarzes Loch zu untersuchen. Das Bildgebungsteam umfasste die ESA-Satelliten XMM-Newton, Integral, das NASA/ESA-Weltraumteleskop Hubble, die NASA-Satelliten Chandra und Swift sowie die bodengestützten Teleskope WHT und PARITEL. Hundert Tage lang überwachten sie Markarian 509. Warum? Denn sie weist bekanntermaßen Helligkeitsschwankungen auf, die turbulente Anströmungen bedeuten könnten. Die innere Strahlung treibt dann wiederum einen Gasaustritt an – schneller als eine rasende Kugel.
„XMM-Newton hat diese Beobachtungen wirklich angeführt, weil es eine so breite Röntgenabdeckung sowie eine optische Überwachungskamera bietet“, sagt Jelle Kaastra, SRON Niederländisches Institut für Weltraumforschung, die ein internationales Team von 26 Astronomen aus 21 Instituten koordinierte auf vier Kontinenten, um diese Beobachtungen zu machen.
Und der Vampir hob seinen hässlichen Kopf. Anstelle der zuvor dokumentierten 25 %-Änderungen sprang er auf 60 %. Die heiße Korona, die das Schwarze Loch umgab, spritzte kalte Gas-„Kugeln“ mit Geschwindigkeiten von über einer Million Meilen pro Stunde aus. Diese Projektile werden aus dem staubigen Torus herausgerissen, aber die eigentliche Überraschung ist, dass sie aus einem Gebiet kommen, das nur 15 Lichtjahre vom Zentrum entfernt ist. Dies ist viel weiter, als die meisten Astronomen spekulieren.
„In der Astronomie gibt es seit einiger Zeit eine Debatte über die Herkunft des ausströmenden Gases“, sagt Kaastra.
Aber hier gibt es mehr als nur Kugeln. Diese neuen Beobachtungen bei mehreren Wellenlängen zeigen, dass das kühlste Gas in der Sichtlinie von Markarian 509 14 verschiedene Geschwindigkeitskomponenten hat – alle von verschiedenen Orten im Herzen der Galaxie. Darüber hinaus gibt es Hinweise darauf, dass die Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs einen Gasschild mit Temperaturen von mehreren Millionen Grad haben könnte – die treibende Kraft hinter Röntgen- und Gammastrahlen.
Künstlerische Darstellung des Zentralmotors einer aktiven Galaxie. Ein Schwarzes Loch ist von Materie umgeben, die darauf wartet, hineinzufallen. Furchterregende Strahlung aus der Nähe des Schwarzen Lochs treibt einen Gasaustritt an. Credits: NASA und M. Weiss (Chandra X-ray Center)
„Der einzige Weg, dies zu erklären, besteht darin, dass das Gas heißer ist als das in der Scheibe, eine sogenannte ‚Corona‘, die über der Scheibe schwebt“, sagt Jelle Kaastra. „Diese Korona absorbiert und verarbeitet das ultraviolette Licht der Scheibe, energetisiert es und wandelt es in Röntgenlicht um. Es muss eine Temperatur von einigen Millionen Grad haben. Mit fünf Weltraumteleskopen, die es uns ermöglichten, das Gebiet mit noch nie dagewesenen Details zu beobachten, entdeckten wir tatsächlich eine sehr heiße „Korona“ aus Gas, die über der Scheibe schwebt. Diese Entdeckung ermöglicht es uns, einige der bisher schwer zu erklärenden Beobachtungen aktiver Galaxien zu verstehen.“
Um die Sache noch unterhaltsamer zu machen, hat die Studie auch die Signatur von interstellarem Gas gefunden, die möglicherweise das Ergebnis einer einmaligen Galaxienkollision war. Obwohl die Beweise möglicherweise Hunderttausende von Lichtjahren von Mrk 509 entfernt sind, haben sie diese Aktivität möglicherweise ursprünglich ausgelöst.
„Die Ergebnisse unterstreichen, wie wichtig Langzeitbeobachtungen und Monitoring-Kampagnen sind, um ein tieferes Verständnis variabler astrophysikalischer Objekte zu erlangen. XMM-Newton hat alle notwendigen organisatorischen Änderungen vorgenommen, um solche Beobachtungen zu ermöglichen, und jetzt zahlt sich der Aufwand aus“, sagt Norbert Schartel, XMM-Newton-Projektwissenschaftler der ESA.
Ah, Markarianer 509… „Trotz all meiner Wut… bin ich immer noch nur eine Ratte im Käfig.“
Quelle der Originalgeschichte: ESA-Nachrichten . Zum Weiterlesen: Multiwellenlängen-Kampagne auf Mrk 509 VI. HST/COS-Beobachtungen des fern-ultravioletten Spektrums .
