In der Spiralgalaxie NGC 3147, die 130 Lichtjahre entfernt liegt, passiert etwas Merkwürdiges: Eine dünne Materialscheibe umgibt das kleine, hungernde Schwarze Loch, das die Astronomen völlig überrascht.

Scheiben wie die in NGC 3147 entdeckte, die aus Gas, Staub und anderen Abfällen besteht, die in die Umlaufbahn des Schwarzen Lochs gezogen werden, befinden sich normalerweise in aktiveren Galaxien mit größeren Schwarzen Löchern, die für unsere Teleskope viel heller erscheinen.

Je mehr Gas von einem Schwarzen Loch eingeschlossen wird, desto heller erscheint normalerweise die Akkretionsscheibe und desto mehr Energie wird in einem als Quasar bezeichneten Ausbruch elektromagnetischer Strahlung freigesetzt. Die von NGC 3147 stammende Akkretionsscheibe scheint diesem Trend zu trotzen.

Das liegt daran, dass das Schwarze Loch relativ schwach ist – die Astronomen erwarteten eher etwas wie einen "aufgeblähten Donut" als eine pfannkuchenähnliche Scheibe.

"Die Art der Scheibe, die wir sehen, ist ein verkleinerter Quasar, den wir nicht erwartet hatten", sagt der Astronom und Erstautor der Studie, Stefano Bianchi, von der Universität Roma Tre in Italien.

"Es ist derselbe Scheibentyp, den wir bei Objekten sehen, die 1.000- oder sogar 100.000-mal heller sind. Die Vorhersagen der aktuellen Modelle für sehr schwache aktive Galaxien sind eindeutig gescheitert."

Eine Weltraumbeobachtung dieser Art ist nur dank der superstarken Optik des Hubble-Teleskops möglich, und wie Bianchi sagt, könnte dies zu unserem Verständnis der Funktionsweise weniger aktiver Galaxien beitragen.

Insbesondere das STIS-Instrument (Hubble Space Telescope Imaging Spectrograph) war in der Lage, das Licht aus der umgebenden Galaxie auszublenden, um die Geschwindigkeit, Temperatur und andere Eigenschaften der Materie innerhalb der wirbelnden Scheibe zu beobachten.

Die Scheibe ist nicht nur eine Anomalie, sondern auch so nahe am Gravitationsfeld ihres Schwarzen Lochs, dass ihr Licht aus der Form gebogen und verstärkt wird, was sie zu einem noch faszinierenderen Fund macht.

"Dies ist ein faszinierender Blick auf eine Scheibe, die sich sehr nahe an einem Schwarzen Loch befindet, so nahe, dass die Geschwindigkeiten und die Intensität der Anziehungskraft einen Einfluss darauf haben, wie wir die Photonen des Lichts sehen", sagt Bianchi.

Das bedeutet, dass das System Astronomen die seltene Gelegenheit bietet, die von Albert Einstein vorgeschlagenen Relativitätstheorien auf den Prüfstand zu stellen. Das von der Schwarzen Lochscheibe in NGC 3147 sichtbare Licht könnte bei der Analyse sowohl der allgemeinen als auch der speziellen Relativitätstheorie hilfreich sein – wie Raum, Zeit, Licht und Schwerkraft zusammenpassen.

Es ist auch ein weiteres Beispiel dafür, wie der Kosmos das Unerwartete immer wieder in die Luft wirft – vor allem, wenn es um die Geheimnisse der Schwarzen Löcher geht.

Ironischerweise wählten Astronomen ursprünglich NGC 3147 als Kandidaten für die Prüfung von Scheiben konnte nicht um kleinere schwarze Löcher formen, nur um die Idee auf den Kopf zu stellen.

"Wir dachten, dies wäre der beste Kandidat, um zu bestätigen, dass die Akkretionsscheibe unter bestimmten Helligkeiten nicht mehr existiert", sagt der Astronom Ari Laor vom Technion-Israel Institute of Technology.

"Was wir gesehen haben, war etwas völlig Unerwartetes. Wir haben festgestellt, dass Gas in Bewegung ist und Merkmale erzeugt, die wir nur als Material erklären können, das sich in einer dünnen Scheibe in der Nähe des Schwarzen Lochs dreht."

Die Forschung wurde im veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.

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