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Schwarze Löcher: Ungewöhnliche Strahlung entschlüsselt – „entscheidender Durchbruch“

Manche Schwarze Löcher strahlen ungewöhnlich hell. Wieso dem so ist, konnte bisher nicht beantwortet werden. Doch eine neue Forschungsmethode bringt Licht ins Dunkel.

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Schwarze Löcher – das solltest du wissen

Über Schwarze Löcher gibt es vieles zu wissen. Wir verraten dir einige der wichtigsten Fakten über die geheimnisvollen Giganten.

Zuerst hielt man die ungewöhnliche Strahlung aus fernen Galaxien für atypische Sterne. Doch Forschende kamen schnell auf die Idee, dass es sich hierbei um supermassereiche, aktive Schwarze Löcher handeln muss. Doch anders als andere Exemplare senden sie helles Licht aus, das wir von der Erde aus beobachten können. Doch wie kommt das zustande?

Aktive Schwarze Löcher werden für uns als Blazare sichtbar

Diese Fragen stellen sich Forschende bereits seit den 1960er Jahren, als erstmalig das ausgesendete Licht aktiver Schwarzer Löcher beobachtet werden konnte. Wenn Gas in die Schwarzen Löcher hineinfällt, leuchtet es im Anschluss auf. Hinzukommt, dass Materie außerdem durch starke Magnetfelder abgelenkt und folglich an den Polen der Quasare als gebündelter Strahl (auch Jet genannt) wieder ausgestoßen wird (via Welt der Physik).

Von der Erde aus erkennen wir Schwarze Löcher dieser Art als hell leuchtende Blazare. Doch bis zum aktuellen Zeitpunkt kam man in der Wissenschaft bei Erforschung dieser Anomalie nicht weiter. Heute ist die Radioastronomie besser ausgestattet und verfügt seit Ende 2021 etwa über das hochmoderne IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) der NASA.

Schockwellen verlangsam Teilchen

Mit diesem Instrument richtete man wiederholt einen Blick auf die massenreiche Objekte im Zentrum ferner Galaxien. Diesmal stand die Messung der Polarisation von Röntgenstrahlen beim Forschungsteam um den Astronomen Ioannis Liodakis im Vordergrund.

Dabei entdeckten sie, dass eine Schockwelle direkt im Jet der Schwarzen Löcher für das Aufleuchten verantwortlich sein muss, wie The Register erklärt. Diese Stoßwellen kommen zustande, wenn Teilchen mit beinaher Lichtgeschwindigkeit auf langsameres Material treffen. Du kannst es dir wie eine Barriere vorstellen, die die Teilchen extrem effizient abbremst. Durch diesen „Bremseffekt“ der Schockwelle entstehen polarisierte Röntgenstrahlen, die wir aus der Ferne als Licht ausmachen können.

Wissenschaft feiert Durchbruch

„Das ist ein vierzig Jahre altes Rätsel, das wir nun gelöst haben“, gibt Liodakis in einem Begleitartikel der Standfort University feierlich zu. Dazu hat er auch jeden Grund, denn dieses Ergebnis lässt sich nach der Astronomin Lea Marcotulli auch als „entscheidender Durchbruch bei der Erforschung der Blazare“ zusammenfassen.

Denn letztendlich ist dieser Effekt der Schwarzen Löcher nichts Geringeres als ein kosmischer Teilchenbeschleuniger, den man unter keinen Umständen auf der Erde je so nachbilden könnte. Forschende erhoffen sich daher durch weitere Beobachtungen wertvolle Erkenntnisse in der Teilchenphysik zu erlangen.

Quellen: Welt der Physik, Nature, The Register, Standford University

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