Die von der ESO veröffentlichte Illustration zeigt den Materiefluss vom Stern zum Schwarzen Loch. Dabei formt die Materie eine Scheibe aus heißem Gas um das Schwarze Loch.
Die Beobachtung des flackernden Lichts in der Umgebung zweier Schwarzer Löcher ermöglichte neue Einblicke in die riesige Energie, die in die "Herzen" der Löcher fließt, gab die Europäische Südsternwarte (ESO) in einer Presseaussendung bekannt. Grundlage der Analysen waren die Daten zweier Instrumente: von ESOs Very Large Telescope (VLT), deren Hochgeschwindigkeitskamera ULTRASCAM sichtbares Licht aufzeichnete, und die Röntgendaten vom NASA-Satelliten "Rossi X-Ray Timing Explorer".
Wie auch bei einer Kerzenflamme ist das Licht, das aus der Umgebung eines Schwarzen Loches kommt, nicht konstant - es flackert, sprüht und funkelt. "Das schnelle Flackern von Licht eines Schwarzen Loches wird zumeist auf Röntgenwellenlänge beobachtet", erläuterte Poshak Gandhi, Leiter des Forschungsteams. Nur sehr wenige Studien hätten auch die schnellen Veränderungen im sichtbaren Lichtbereich untersucht, und - "am wichtigsten" - wie diese Fluktuationen jenen im Röntgenbereich entsprechen.
Ergebnisse
Zu seiner Überraschung stellte das Forschungsteam fest, dass die Helligkeitsschwankungen im sichtbaren Bereich schneller als jene im Röntgenbereich waren. Die Variationen in beiden Bereichen waren zudem nicht simultan sondern folgten einem wiederholten und auffallenden Muster: Kurz vor einer Röntgenaufhellung verdunkelte das sichtbare Licht und wallte dann für den winzigen Bruchteil einer Sekunde zu einem hellen Blitz auf, bevor es wieder rapide abnahm. Die Strahlung stammt übrigens nicht direkt aus dem Schwarzen Loch, sondern von den starken Energieströmen elektrisch geladener Materie in der Umgebung.
Schlussfolgerungen
"Das nun gefundene Muster besitzt eine stabile Struktur, die inmitten einer ansonsten chaotischen Veränderlichkeit hervorsticht. Es kann wesentliche Anhaltspunkte über die zugrunde liegenden physikalischen Prozesse liefern", so der Forscher Andy Fabian. Waren die sichtbaren Lichtemissionen bisher weitgehend als Sekundäreffekt betrachtet worden, müssten die Veränderungen im Röntgen- und sichtbaren Bereich der neuen Studie zufolge aber irgendeinen gemeinsamen Ursprung haben, der "sehr nahe beim Schwarzen Loch selbst" liegt, erklärte Gandhi.
Starke Magnetfelder seien "der beste Kandidat" für die dominanten Prozesse. Sie könnten die Energie in unmittelbarer Nähe des Schwarzen Lochs aufnehmen und als heißes Röntgenstrahlen emittierendes Plasma oder in Strömen von geladenen Partikeln mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ausstoßen. Die Aufteilung von Energie in diese zwei Komponenten könne zum beobachteten Muster führen. (dy)