Ein Schwarzes Loch, das Hunger leidet

17. September 2016, 13:00
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Forscher lösten das Rätsel um die verblassende Galaxie Markarian 1018: Offenbar geht dem Schwarzen Loch in ihrem Zentrum die Materie aus

Garching – Im Zentrum der meisten Galaxien befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch, das den Galaxienkern extrem hell leuchten lässt. Man geht davon aus, dass heiße Materie, die ins Schwarze Loch hineinfällt, die Ursache für das Leuchten ist. Solche "aktiven Galaxien" werden zu den hellsten Objekten im Universum.

Dieser Prozess wird auch als Akkretion bezeichnet. Das dabei entstehende Licht kann sehr unterschiedlich sein, weshalb Astronomen die Galaxien je nach Eigenschaft des Lichtes, das sie aussenden, in mehrere Typen unterteilen. Die aktive Galaxie Markarian 1018 sticht dabei hervor: sie hat ihren Klassifizierung innerhalb der letzten fünf Jahre bereits zweimal geändert – und ist wieder zu ihrem Ursprungstypus zurückgekehrt.

Seltene Beobachtung

So ein Veränderungszyklus wurde bisher nur bei wenigen Galaxien beobachtet. Die Entdeckung der unbeständigen Natur von Markarian 1018 gelang zufällig bei Routine-Beobachtungen von Markarian 1018 mit dem Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), der am Very Large Telescope der ESO installiert ist. "Wir waren verblüfft, solch eine seltene und dramatische Veränderung in Markarian 1018 zu beobachten", erzählt Rebecca McElroy von der University of Sydney und Erstautorin der Studie, die demnächst in "Astronomy & Astrophysics" erscheint.

Der Zeitpunkt der zufälligen Beobachtung sei eine unvorhergesehene Möglichkeit gewesen, mehr über das Phänomen zu erfahren, sagt Bernd Husemann, Projektleiter und Erstautor einer zweiten Studie im Zusammenhang mit der Entdeckung: "Wir sind froh, dass wir dieses Ereignis nur drei bis vier Jahre nach Beginn der Helligkeitsabnahme entdeckt haben. So konnten wir mit einer Überwachungskampagne beginnen, um die physikalischen Details der Akkretionsprozesse Aktiver Galaxien zu untersuchen, die ansonsten nicht erforscht werden könnten."

Reizvolle Erklärung

Doch welcher Prozess sorgt dafür, dass sich die Helligkeit von Markarian 1018 so plötzlich und stark verändert? Dafür kommen laut den Forschern eine Reihe astrophysikalischer Ereignisse in Frage. Auszuschließen sei jedoch, dass das Schwarze Loch einen einzelnen Stern angezogen und verschluckt hat. Zudem bezweifeln die Wissenschafter die Möglichkeit einer Verdunkelung durch Gas, das in die Sichtlinie getreten ist. Der wahre Mechanismus, der für die Veränderung verantwortlich ist, blieb nach der ersten Beobachtungsrunde ein Geheimnis.

In der Zwischenzeit konnte das Team allerdings zusätzliche Daten mit dem Hubble-Weltraumteleskop und dem Röntgensatelliten Chandra der Nasa sammeln und fand deutliche Hinweise auf die Ursache: Das Schwarze Loch dürfte langsam verblasst sein, da ihm die Materie ausging und es nichts mehr akkretieren konnte. "Es ist möglich, dass es langsam verhungert, da der Zufluss neuer Materie unterbrochen wurde", so McElroy.

Eine reizvolle Möglichkeit wäre, dass der Grund dafür Wechselwirkungen mit einem zweiten supermassereichen Schwarzen Loch sind. Ein Doppelsystem aus Schwarzen Löchern wäre in Markarian 1018 durchaus möglich, da die Galaxie das Endprodukt einer Verschmelzung zweier großer Galaxien ist – von denen höchstwahrscheinlich jede ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum beherbergt hat. (red, 17.9.2016)

  • Aufnahme der aktiven Galaxie Markarian 1018, die ein supermassereiches Schwarzes Loch in ihrem Zentrum beherbergt. Die lichtschwachen Ringe aus Licht um die Galaxie sind das Ergebnis von Wechselwirkungen und Verschmelzung mit einer anderen Galaxie in jüngster Vergangenheit.
    foto: eso/cars survey

    Aufnahme der aktiven Galaxie Markarian 1018, die ein supermassereiches Schwarzes Loch in ihrem Zentrum beherbergt. Die lichtschwachen Ringe aus Licht um die Galaxie sind das Ergebnis von Wechselwirkungen und Verschmelzung mit einer anderen Galaxie in jüngster Vergangenheit.

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