Strahlungsgeheimnis von Schwarzen Löchern gelöst

Strahlungssignale von Schwarzen Löchern konnten in zwei Komponenten unterteilt werden: Strahlenjets aus der Mitte des Schwarzen Loches und Strahlen von einer darum rotierenden Scheibe.

Ein Beitrag von Andreas Tramposch. Quelle: Universita degli Studi de Bologna.

Zwei italienische Wissenschaftler konnten in einer fünfjährigen Forschungsarbeit die Strahlungssignale eines Schwarzen Loches in eine extrem energiereiche Strahlung vom Schlund des galaktischen Monsters und einer weiteren Strahlung, die durch die Rotation von Materie um das massenreiche Zentrum entsteht, unterteilen. Paola Grandi und sein Kollege Giorgio Palumbo vom Istituto di astrofisica Spaziale e Fisca Cosmice in Bologna, Italien, haben zwischen 1996 und 2001 mit dem italienisch-holländischen Strahlenteleskop BeppoSAX eine Reihe von Beobachtungen über ein weites Strahlenspektrum unternommen.

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Künstlerische Darstellung eines Schwarzen Loches mit dem Ausstoß der Strahlenjets.
(Grafik: CXC/M.Weiss)

Das Schwarze Loch befindet sich im Quasar 3C 273 und liegt in einer Entfernung von drei Milliarden Lichtjahre (das entspricht zehn Billionen Kilometer) von der Erde in der Virgo-Konstellation. Schon als 3C 273 als Kalibrierungsziel für das Weltraumteleskop BeppoSAX diente, konnten Grandi und Palumbo das Objekt bei verschiedenen Periodenaktivitäten beobachten. Bei einigen Beobachtungen war die Strahlung der Jets stärker als die der rotierenden Scheibe, bei anderen Beobachtungen aber genau umgekehrt. Es war eine Glanzleistung beider Wissenschaftler, die zwei Strahlungsarten von einem Hauptsignal zu unterscheiden und genauer zu bestimmen. Zusätzliche Interferenzstrahlungen von anderen Quellen im Weltall mussten dabei herausgefiltert werden. Das Schwarze Loch selbst ist für Wissenschaftler dabei nicht sichtbar. Dessen Präsenz kann nur aus den Auswirkungen der extrem hohen Masse auf das Verhalten der Nachbarsterne bewiesen werden. “Die gewonnen Daten konnten nur aufgrund des technologischen Fortschrittes gewonnen werden. Erst die Kombination von Breitbanddaten bei gleichzeitiger Rechnerbelastung führte zu diesen Ergebnissen,” freute sich Grandi.

Das Forschungsergebnis kann dazu beitragen, dass Wissenschaftler auch die physikalischen Grundlagen, die hinter diesen gigantischen Monstern stecken und die Spielrolle die Schwarze Löcher im galaktischen Theater einnehmen besser zu verstehen. Am 5. November diesen Jahres erschien in der Fachzeitschrift Science die Forschungsarbeit der beiden Wissenschaftler.

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