Können Schwarze Löcher ihren Hunger regulieren?

Mit Hilfe des 1999 vom Space Shuttle Columbia gestarteten Chandra X-Ray Observatory konnte ein Astronomenteam der Harvard University neue Erkenntnisse über Prozesse gewinnen, die sowohl in kleinen stellaren Schwarzen Löchern, als auch in Millionen Sonnenmassen schweren Schwarzen Löchern im Zentrum von Galaxien ablaufen.

Ein Beitrag von Timo Lange. Quelle: NASA.

NASA/CXC/Weiss
Illustration eines Schwarzen Lochs mit Akkretionsscheibe und Begleitstern
(Bild: NASA/CXC/Weiss)

Können Schwarze Löcher ihr Wachstum selbst regulieren? Wie werden die Jets produziert, die von supermassiven Schwarzen Löchern im Zentrum aktiver Galaxien (z.B. Quasaren) ebenso ausgehen, wie von machen stellaren Schwarzen Löchern?

Im Hinblick auf diese Fragen haben Astronomen nun mit Hilfe des Röntgen-Weltraumteleskops Chandra neue Erkenntnisse gewonnen. Beobachtet wurde das stellare Schwarze Loch GRS 1915+105. Dieses spezielle Schwarze Loch erzeugt Jets und wird daher auch als “Mikro-Quasar” klassifiziert. GRS 1915 hat ungefähr die vierzehnfache Sonnenmasse und “ernährt” sich von Material eines nahegelegenen Begleitsterns, welches eine Akkretionsscheibe um GRS 1915 bildet.

Die Jets von GRS 1915 erlöschen in unregelmäßigen Abständen, werden aber später immer wieder aktiv. Die neuen Beobachtungen deuten nun auf einen Zusammenhang mit mächtigen Winden in der Akkretionsscheibe hin, die ungefähr den gleichen Betrag an Masse aus dem System abführen wie die Jets. Sobald diese Winde aufkommen, schalten sich die Jets ab und werden erst wieder aktiviert, wenn die Winde schwächer werden.

“Wir denken, die Jets und der Wind um das Schwarze Loch befinden sich in einer Art Tauziehen miteinander”, sagt der Astronom Jospeh Neilsen, der Hauptautor der Veröffentlichung. Aus noch unbekannten Gründen gewinnt mal das eine Phänomen die Oberhand und mal das andere. Das deutet darauf hin, dass das Schwarze Loch seine Masseaufnahme durch diese Prozesse selbst regulieren kann. Julia Lee, die Ko-Autorin der Studie, meint dazu: “Es sieht so aus, als könnten sich Schwarze Löcher besser selbstregulieren als die Finanzmärkte!”

Interessant sind diese Beobachtungen auch, weil ganz ähnliche Prozesse in der Umgebung von millionenmal schwereren, supermassiven Schwarzen Löchern stattfinden müssten. Dieselben Prozesse finden dort allerdings auf einer ganz anderen Zeitskala statt (Jahrtausende statt Tage), sodass sie für uns nicht wahrnehmbar sind. Anhand eines Schwarzen Lochs von “nur” stellaren Ausmaßen können sie aber gewissermaßen im Zeitraffer studiert werden.

Raumcon

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