Bildnachweis: Chandra
Astronomen gaben diese Woche bekannt, dass sie den gesamten Lebenszyklus von Röntgenstrahlen gesehen haben, die aus einem Schwarzen Loch herausspritzen. Die Jets bewegten sich fast mit Lichtgeschwindigkeit, bis sie in diesem Jahr aufgrund von Wechselwirkungen mit interstellarem Gas langsamer wurden. Ähnliche Jets wurden von supermassiven Schwarzen Löchern gesehen, aber es dauert Tausende von Jahren, um diesen Prozess zu durchlaufen.
Zum ersten Mal haben Astronomen den Lebenszyklus von Röntgenstrahlen aus einem Schwarzen Loch verfolgt. Eine Reihe von Bildern vom Chandra-Röntgenobservatorium der NASA hat ergeben, dass sich die Jets während der Entwicklung mehrere Jahre lang mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegten, bevor sie langsamer wurden und verblassten.
"Das Verlangsamen und Verschwinden dieser Jets ist wie das Anschauen eines Zeitrafferfilms über den Aufstieg und Fall der Bronzezeit", sagte Stephane Corbel von der Universität Paris VII und der französischen Atomenergiekommission in Saclay, Hauptautor eines Papiers in der 4. Oktober Ausgabe der Zeitschrift Science. "Da die Jets von einem stellaren Schwarzen Loch in unserer Galaxie stammten, haben wir in einigen Jahren Entwicklungen beobachtet, die Tausende von Jahren gedauert hätten, um um ein supermassereiches Schwarzes Loch in einer entfernten Galaxie herum aufzutreten."
Astronomen haben Chandra- und Radioteleskope verwendet, um zwei gegenüberliegende Jets hochenergetischer Partikel zu beobachten, die nach einem Ausbruch, der 1998 erstmals vom Rossi X-ray Timing Explorer der NASA entdeckt wurde, vom Doppelsternsystem XTE J1550-564 emittiert wurden. Es wurde beobachtet, dass sich die Röntgenstrahlen, die eine kontinuierliche Quelle von Billionen-Volt-Elektronen benötigen, um hell zu bleiben, mit etwa der halben Lichtgeschwindigkeit bewegten. Vier Jahre später sind sie mehr als drei Lichtjahre voneinander entfernt und verlangsamen sich. Es wurde kürzlich beobachtet, dass einer der Jets verblasst.
"Das Ausstoßen von Jets aus stellaren und supermassiven Schwarzen Löchern ist im Universum weit verbreitet, daher ist es äußerst wichtig, den Prozess zu verstehen", sagte John Tomsick von der University of California in San Diego und Autor eines geplanten Artikels im Astrophysical Journal für die Veröffentlichung im Januar 2003, in der die Forschung beschrieben wird. "Zum ersten Mal haben wir einen Jet von der ersten Explosion an beobachtet, bis er langsamer wurde und verblasste."
Die Beobachtungen zeigen, dass sich ein Strahl, der östliche Strahl, entlang einer zur Erde geneigten Linie bewegt, während der westliche Strahl von der Erde weg gerichtet ist. Diese Ausrichtung erklärt, warum der östliche Jet weiter vom Schwarzen Loch entfernt zu sein scheint als der westliche. Bei dieser Ausrichtung sollte der östliche Jet jedoch heller sein als der westliche, während der westliche Jet tatsächlich dreimal heller war.
„Das ist ein Rätsel. Das einfache Modell für Jets erklärt nicht, was wir sehen “, sagte Philip Kaaret vom Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik in Cambridge, Massachusetts, und Hauptautor eines weiteren bevorstehenden Astrophysical Journal-Papiers über XTE J1550-564. "Entweder speist das Schwarze Loch irgendwie mehr Energie in den westlichen Jet ein, oder dieser Jet ist in eine dichte Wolke geraten."
Wenn Jets durch das interstellare Gas pflügen, verlangsamt der Widerstand des Gases sie, wie der Luftwiderstand sich bewegende Objekte auf der Erde verlangsamt. Obwohl angenommen wird, dass alle Jets auf diese Weise langsamer werden, markieren die Beobachtungen von XTE J1550-564 das erste Mal, dass Jets beim Verlangsamen erwischt wurden. Die beobachtete Verzögerung unterstreicht den Wert kleiner, stellarer Schwarzer Löcher in unserer Galaxie für die Untersuchung ähnlicher Prozesse, die in entfernten Quasaren und aktiven galaktischen Kernen auftreten.
XTE J1550-564, etwa 17.000 Lichtjahre von der Erde entfernt, wurde mit Chandras Advanced CCD Imaging Spectrometer und den High Energy Transmission Grating-Instrumenten beobachtet. Die in dieser Studie verwendeten Funkdaten wurden vom Australia Telescope Compact Array erhalten.
Das Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, verwaltet das Chandra-Programm für das Office of Space Science, Washington, und TRW, Inc., Redondo Beach, Kalifornien, ist der Hauptauftragnehmer. Das Chandra X-ray Center von Smithsonian kontrolliert die Wissenschaft und den Flugbetrieb von Cambridge, Massachusetts.
Originalquelle: Chandra-Pressemitteilung
