Strahlung aus Schwarzem Loch überrascht

Ein internationales Team mit Beteiligung von Innsbrucker Physikern hat nun bei der Beobachtung eines sogenannten Blasars überraschende Erkenntnisse über die Entstehung von hochfrequenter Gamma-Strahlung erfahren.

Nun sind Theoretiker gefragt, die Ergebnisse in die Modelle über Schwarze Löcher zu übertragen, erklärte Astroteilchenphysikerin Anita Reimer von der Uni Innsbruck gegenüber der APA. Die Arbeiten wurden in der jüngsten Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift “Nature” veröffentlicht.

Blasare sind gewaltige Strahlungsquellen am Himmel. Als Auslöser werden supermassive Schwarze Löcher im Zentrum von fernen Galaxien vermutet. Durch die Zusammenballung von Materie und die Verzerrung der Schwerkraft in Zusammenspiel mit Strahlung und Magnetfeldern kommt es zum Ausstoß von relativistischen Materieströmen, das heißt, die Materie ist mit annähernd Lichtgeschwindigkeit unterwegs. Die Materieströme wiederum können zu extrem starken Strahlungskegeln umgewandelt werden.

Befindet sich unsere Erde innerhalb eines solchen Strahlungskegels, bezeichnen die Astronomen die Quelle als Blasar, ansonsten nehmen irdische Teleskope die Galaxie als eher unspektakuläre Radioquelle wahr. Aktive Galaxien werden auch als die größten Teilchenbeschleuniger des Universums bezeichnet.

Zu den Mechanismen, wie die Materieströme, sogenannte Jets, in Strahlung – darunter auch hochenergetisches Gammalicht – umgewandelt werden, gibt es mehrere Theorien. Überraschend an den Beobachtungen an Blasar “3C279” war, dass die Gammastrahlung erst etwa ein Lichtjahr vom Schwarzen Loch entfernt entsteht. Erwartet hätten die Theoretiker laut Olaf Reimer, ebenfalls Autor der Studie, etwa “ein bis zwei Lichttage”. “Die Studie setzt vollkommen neue Anforderungen an magnetische Jet-Modelle: Wie muss ein Jet aussehen, der große Mengen an Energie weit entfernt vom Schwarzen Loch deponiert?”, so die Wissenschafter.

Die Daten für die vorliegende Studie lieferte die über ein Jahr dauernde Beobachtung von “3C279” über fast das gesamte elektromagnetische Spektrum. Im Februar des Vorjahres konnten die Wissenschafter ein dramatisches Aufleuchten des Jets mit spektakulären Änderungen im optischen Bereich sowie im Gammalicht beobachten. Unter anderem das Auftreten von polarisiertem Licht ermöglichte die Aussagen über den Ursprung der Strahlung.