Schwarzes Loch: Herzschlag wurde wiederentdeckt

Die Sonne hatte den Kontakt versperrt, nun entdecken Astronomen den «Herzschlag» eines 600 Millionen Lichtjahre entfernten Schwarzen Lochs wieder. Das Massemonster im Zentrum einer weit entfernten Galaxie sendet ungefähr im Stundentakt regelmässige Röntgensignale aus.

Das noch nicht vollständig geklärte Phänomen war 2007 zuerst gesichtet worden, wurde seit 2011 jedoch von unserer Sonne verdeckt.

Ein Team um Hauptautor Chichuan Jin von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften berichtet nun: Im Jahr 2018 kam es zur Wiederentdeckung des «Herzschlags» mit dem europäischen Röntgensatelliten «XMM-Newton». Dies im britischen Fachblatt «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society».

«Dieser Herzschlag ist erstaunlich», so Jin in einer Mitteilung der Universität Durham, deren Forscher an der Arbeit beteiligt waren. «Er belegt, dass solche Signale von supermassereichen Schwarzen Löchern sehr kräftig und ausdauernd sein können.»

Ursprung der Röntgenpulse ist das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der 600 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie mit Katalognummer RE J1034+396. Es ist von einer sogenannten Akkretionsscheibe umgeben, auf der sich Materie sammelt. Dies, bevor sie auf Nimmerwiedersehen im Schwarzen Loch verschwindet. Die hinabstürzende Materie heizt sich so stark auf, dass sie hell im Röntgenbereich leuchtet.

«Die Hauptidee für die Entstehung dieses Herzschlags ist, dass sich die inneren Bereiche der Akkretionsscheibe ausdehnen und zusammenziehen.» Das erläuterte Ko-Autor Chris Done von der Universität Durham.

Auf diese Weise könnte Materie schwallartig in das Schwarze Loch fallen. Die Zeit zwischen den «Herzschlägen» kann Auskunft geben über Grösse und Struktur der Materie in unmittelbarer Umgebung des Schwarzen Lochs. Überrascht sind die Forscher von der Ausdauer des Signals.

Seit 2011 stand die Ursprungsgalaxie am Himmel zu nah an der Sonne für eine Beobachtung mit Röntgensatelliten. Deren empfindliche Instrumente müssen stets von der Sonne weg zeigen. «XMM-Newton» kann nur in einem Winkel von 70 bis 110 Grad von der Sonne beobachten, wie Jin erläuterte. Alles, was weiter nördlich oder südlich steht, ist für den Satelliten nicht zugänglich.

Erst 2018 tauchte das Schwarze Loch wieder in den beobachtbaren Bereich ein. Bis dahin war nicht klar, ob der «Herzschlag» ein kurzfristiges Phänomen ist oder länger anhält. Die Wiederentdeckung biete nun die Gelegenheit, die Natur und den genauen Ursprung des «Herzschlag»-Signals genauer zu untersuchen, so Jin.