Sagittarius A*: Unerwartete kosmische Feuerwerke erschüttern Zentrum der Milchstraße
Das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie, der Milchstraße, ist zwar nicht so "gierig" wie andere bekannte am Rande des Universums, wird jedoch von spektakulären "Feuerwerken" umgeben – wie neue Daten des Webb-Weltraumteleskops zeigen.
Die neuesten Daten des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) offenbaren, dass die Umgebung des Schwarzen Lochs vor "Feuerwerken" pulsiert. Wissenschaftler analysierten seltsame Ausbrüche, die um das supermassereiche Schwarze Loch Sagittarius A* im zentralen Teil unserer Milchstraße auftreten. Die Teleskopmessungen in zwei nahinfraroten Bändern zeigen kosmische Ausbrüche, die in Helligkeit und Dauer variieren.
Fünf bis sechs Ausbrüche pro Tag um das Schwarze Loch
Laut Wissenschaftlern generiert die Scheibe aus verstreutem Material und heißem Gas, die das Schwarze Loch umgibt, fünf oder sechs große Ausbrüche pro Tag mit einigen kleineren Explosionen dazwischen. Diese Beobachtungen wurden detailliert in der wissenschaftlichen Ausgabe der Zeitschrift "The Astrophysical Journal Letters" beschrieben.
Die Daten zeigen, dass die dynamisch sich verändernde Helligkeit oft in plötzlichen Ausbrüchen ansteigt, um dann wieder nachzulassen – wie bei den Forschungen von Farhad Yusef-Zadeh von der Northwestern University festgestellt wurde. Das beobachtete Profil der Aktivität des Schwarzen Lochs erwies sich als ziemlich zufällig und variierte jedes Mal neu.
Yusef-Zadeh und sein Team beobachteten Sagittarius A* mithilfe einer Nahinfrarotkamera (NIRCam) über 48 Stunden, in der Erwartung, Ausbrüche zu sehen. Obwohl sie wussten, dass solche Flares auftreten könnten, hatten sie nicht vorhergesehen, wie intensiv die Aktivität der Umgebung des Schwarzen Lochs sein würde.
Was löst die Ausbrüche rund um das Schwarze Loch aus?
Forscher vermuten, dass zwei getrennte Prozesse dieses Lichtschauspiel verursachen können. Kleinere Flares könnten durch Turbulenzen in der um das Schwarze Loch rotierenden Scheibe entstehen, die durch die Kompression von heißem, magnetisiertem Gas kurze Strahlungsausbrüche verursachen können, vergleichbar mit Sonneneruptionen.
Große Explosionen hingegen könnten durch magnetische Rekonnexion verursacht werden (ein Phänomen, bei dem sich Magnetfeldlinien aus verschiedenen Regionen verbinden, was zur Freisetzung einer großen Energiemenge führt), wenn sich kollidierende Magnetfelder Teilchen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ausstoßen. Ähnlich wie das Funkeln von statischer Elektrizität generiert dieser Prozess einen "Rekonnexionsfunken".
Überraschend war auch, wie sich die Helligkeit der Ausbrüche in zwei unterschiedlichen Wellenlängen änderte, bemerken die Wissenschaftler. Es wurde beobachtet, dass Ereignisse in kürzeren Wellenlängen die Helligkeit etwas schneller änderten als die in längeren. Dies könnte Hinweise auf die physikalischen Prozesse in der Scheibe um das Schwarze Loch liefern. Wahrscheinlich verlieren die Teilchen der Flares bei kürzeren Wellenlängen schneller Energie, entsprechend den Erwartungen für Teilchen, die sich um Magnetfeldlinien drehen.
Forscher werden die mysteriösen Ausbrüche weiter verfolgen
Nun streben die Forscher längere Beobachtungszeiträume mit dem James-Webb-Teleskop an, um das Rauschen zu reduzieren und ein genaueres Bild des Zentrums unserer Galaxie zu erhalten. Der Hauptautor der Studie, Yusef-Zadeh, merkte an, dass bei so schwachen Flares mit Rauschen umgegangen werden muss, und äußerte die Hoffnung, dass längere Beobachtungen helfen könnten, Merkmale zu erkennen, die zuvor unsichtbar waren, sowie festzustellen, ob die Ausbrüche sich wiederholen oder völlig zufällig sind.
