Gewaltige Jets gemessenSchwarzes Loch schießt mit Energie von 10.000 Sonnen
Ein Schwarzes Loch in 7000 Lichtjahren Entfernung verschlingt langsam einen benachbarten Riesenstern. Ein Teil der Materie wird jedoch mit ungeheurer Energie ins All geschossen. Forscher messen nun erstmals die Geschwindigkeit - die alle Vorstellungen sprengt.
Schwarze Löcher verschlingen nicht nur Materie - sie können auch Materie ins All schießen. Um genauer zu sein, erzeugen sie in manchen Fällen hochenergetische Strahlung an ihren beiden Polen. Ein Forschungsteam hat für das System Cygnus-X nun berechnen können, wie viel Energie in diesen sogenannten Jets steckt: so viel wie von 10.000 Sonnen. Die Studie wurde im Fachblatt "Nature Astronomy" veröffentlicht.
Bei Cygnus X-1 handelt es sich um ein 7000 Lichtjahre entferntes Doppelsystem: Es besteht aus einem blauen Riesenstern und einem Schwarzen Loch mit der 21-fachen Sonnenmasse. Die beiden Himmelskörper umkreisen sich einmal in wenigen Tage in einem mittleren Abstand von 30 Millionen Kilometern - ein Fünftel der Erde-Sonne-Entfernung. Das Schwarz Loch saugt dabei Materie des Sterns auf. Doch nicht alle Materie fällt in das Schwarze Loch hinein - Magnetfelder lenken einen Teil ab und bündeln ihn zu den Jets.
Um diese Jets des Schwarzen Lochs zu vermessen, nutzten die Forscher ein Netzwerk aus miteinander verbundenen Radioteleskopen auf der ganzen Welt. Dadurch konnten sie auch beobachten, wie die Jets des Schwarzen Lochs von den Winden des Sterns beeinflusst werden, während sich das Schwarze Loch auf seiner Umlaufbahn bewegt. Ähnlich wie starke Winde auf der Erde das Wasser in einem Springbrunnen umhertreiben können. Auch konnten sie erstmals die Geschwindigkeit der Jets bestimmen - sie beträgt etwa die Hälfte der Lichtgeschwindigkeit oder 150.000 km pro Sekunde.
Jets heizen Galaxien auf
"Jets stellen eine wichtige Rückkopplung zwischen den Materie aufnehmenden Schwarzen Löchern und ihrer Umgebung dar", erläutern Steve Prabu von der Curtin University in Perth und seine Kollegen. Die Materiestrahlen heizen das Gas in Galaxien auf und beeinflussen so die Entstehung neuer Sterne. Es sei daher wichtig, die von den Jets transportierte Energie zu messen, so die Forscher.
Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Prozesse in der Umgebung Schwarzer Löcher sich überall im Kosmos ähneln, unabhängig davon, ob es sich um kleine Schwarze Löcher wie Cygnus X-1 handelt oder um supermassereiche Schwarze Löcher in fernen Galaxien. Deshalb lasse sich dieses Ergebnis auch auf den Einfluss der großen Schwarzen Löcher auf die Entwicklung von Galaxien übertragen, betonen Prabu und seine Kollegen.