Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff
Ein optisch / infrarotes Kompositbild der Himmelsregion um den Mikroquasar GRS 1915+105. Der Einschub zeigt eine Chandra-Nahaufnahme des Objekts; es ist eines der hellsten Röntgenquellen in unserer Galaxis, ein Schwarzes Loch mit etwa 14-facher Sonnenmasse, das Material von einem benachbarten Begleitstern verzehrt. X-ray: NASA / CXC / Harvard / J.Neilsen Optical & IR: Palomar DSS2
Supermassereiche Schwarze Löcher – Giganten mit Millionen oder Milliarden Sonnenmassen – sind vergleichsweise berühmt, da sie in den Kernen von Galaxien, wie den Quasaren, liegen, wo sie für einige der eindrucksvollsten Erscheinungen im Kosmos verantwortlich sind. Zum Beispiel kann ihre Umgebung eng gebündelte Jets aus Teilchen erzeugen, die Tausende von Lichtjahren mit nahezu Lichtgeschwindigkeit (relativistische Geschwindigkeit) im Raum zurücklegen. Doch Schwarze Löcher kommen in allen Größen vor und kleine Schwarze Löcher (etwa zehnmal so massereich wie die Sonne) können ebenfalls einige dieser phantastischen Naturerscheinungen hervorbringen. Schwarze Löcher mit stellarer Masse sind überall in unserer Galaxis zu finden und folglich viel bequemere Studienobjekte als die supermassereichen Schwarzen Löcher in den entfernten galaktischen Kernen. Durch die Untersuchung dieser Objekte und deren extremen Umgebungen können Astronomen etwas über die physikalischen Prozesse um Schwarze Löcher herum lernen, wie etwa die Mechanismen, die die Bildung von Jets auslösen oder unterdrücken; Abläufe, die bisher rätselhaft geblieben sind.
Die CfA-Astronomen Joseph Neilsen und Julia Lee berichten in der Ausgabe 458 des Journals Nature über ihre Untersuchungen mit dem Chandra-Röntgen-Observatorium an solch einem in der Nähe gelegenen Objekt: ein Schwarzes Loch mit vierzehn Sonnenmassen in unserer Galaxis, genannt GRS 1915+105. Diese Quelle ist eine der hellsten Röntgenquellen am Himmel und war das erste Objekt in der Galaxis, bei dem relativistische Jets entdeckt wurden. Dieses Schwarze Loch wird alle 33.5 Tage von einem kleinen Stern umkreist und aus dessen Atmosphäre Material auf eine Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch fällt; die Scheibe ist der Ausgangspunkt für die Röntgenemission und die abströmenden Jets.
Während die Jets auffällig sind, so die beiden Astronomen, ist das Objekt selbst lichtschwach und sendet hauptsächlich hochenergetische Röntgenstrahlung aus; sobald die Jets lichtschwach sind, ist das Objekt hell und emittiert größtenteils niederenergetische Röntgenstrahlung. Aus der genauen Analyse archivierter Datensätze, die sieben Jahre umfassen, stellen Neilsen und Lee die Hypothese auf, daß während der hochenergetischen Röntgenphasen die energiegeladenen Jets die Akkretionsscheibe anstrahlen und sie zum Leuchten anregen. Außerdem behaupten sie, daß sich nach einiger Zeit aus der Scheibe heraus ein heißer Wind entwickelt und genug Materie davontragen kann, um die Jets und die hochenergetische Röntgenstrahlung zu unterdrücken, während das Schwarze Loch in seinen anderen, helleren Zustand eintritt. Die Ergebnisse liefern wichtige neue Einsichten in die am Werk befindlichen Mechanismen um kleine Schwarze Löcher herum und bieten mögliche neue Erklärungen für das Verhalten, welches mit den massereichen Schwarzen Löchern in Verbindung steht, die Quasare antreiben.
