Astronomen verblüfft über Schwarzes Loch, das Jahre nach dem Verzehr spaghettifizierte Sterne ausspuckt
Astronomen haben ein Schwarzes Loch entdeckt, das einige Jahre nach dem Verzehr auf mysteriöse Weise Teile eines verschlungenen Sterns ausspuckt.
Das Ereignis, das Wissenschaftler als AT2018hyz klassifiziert haben, begann im Jahr 2018, als Astronomen das sahen schwarzes Loch einen glücklosen Stern in seiner Stärke umgarnen Anziehungskraft bevor es in Stücke geschreddert wird. Dann, drei Jahre später, im Jahr 2021, nahm ein Radioteleskop in New Mexico ein Signal auf, das auf eine ungewöhnliche Aktivität hinweist – das Schwarze Loch hatte begonnen, den Stern mit halber Lichtgeschwindigkeit auszustoßen.
Schwarze Löcher wurden schon früher dabei beobachtet, wie sie Sterne verschlangen, bevor sie sie ausspuckten, aber bisher fand der Ausstoß immer nur zur gleichen Zeit wie die Mahlzeit statt. Die Forscher nutzten vier erdgestützte Observatorien rund um den Globus und zwei Observatorien im Weltraum, um das Ereignis zu beobachten; Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse am 11. Oktober in Das Astrophysikalische Journal (öffnet in neuem Tab).
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„Das hat uns völlig überrascht – so etwas hat noch nie jemand gesehen“, sagt der Hauptautor Yvette Cendes (öffnet in neuem Tab)ein Astrophysiker am Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics, in einer Erklärung.
Schwarze Löcher sind unordentliche Esser, die gerne mit ihrer Nahrung spielen. Der Verzehr eines Sterns durch ein Schwarzes Loch wird aufgrund der starken Gezeitenkräfte, die von der Schwerkraft des Schwarzen Lochs auf den Stern einwirken, als Gezeitenstörungsereignis (TDE) bezeichnet. Während der Stern immer näher an den Schlund des Schwarzen Lochs gerollt wird, streifen und dehnen die Gezeitenkräfte des Schwarzen Lochs den Stern Schicht für Schicht; Es verwandelt sich in eine lange, nudelartige Schnur, die sich eng um das Schwarze Loch wickelt wie Spaghetti um eine Gabel, um eine Kugel aus heißem Plasma zu bilden. Dies wird als Spaghettifizierung bezeichnet. Dieses Plasma beschleunigt sich schnell um das Schwarze Loch und dreht sich zu einem enormen Energie- und Materiestrahl, der einen unverwechselbaren hellen Blitz erzeugt, den optische, Röntgen- und Radiowellenteleskope erkennen können.
Aber AT2018hyz ist ungewöhnlich: Es hat nicht nur drei Jahre gewartet, nachdem es den Stern genascht hatte, um einen Blitz auszusenden, sondern die Geschwindigkeit des Materials, das aus seinem Mund geschleudert wird, ist atemberaubend. Die meisten TDE-Ausflüsse bewegen sich mit 10 % der Lichtgeschwindigkeit, aber die ausgestoßene Sternmaterie von AT2018hyz bewegt sich mit 50 % der Lichtgeschwindigkeit.
„Wir untersuchen TDEs seit mehr als einem Jahrzehnt mit Radioteleskopen, und manchmal stellen wir fest, dass sie in Radiowellen leuchten, wenn sie Material ausspucken, während der Stern zum ersten Mal vom Schwarzen Loch verzehrt wird“, so Co-Autor der Studie Ed Berger (öffnet in neuem Tab), ein Professor für Astronomie an der Harvard University, sagte in der Erklärung. „Aber in AT2018hyz herrschte in den ersten drei Jahren Funkstille, und jetzt ist es dramatisch beleuchtet und wird zu einem der hellsten TDEs, die je beobachtet wurden.“
Cendes glaubt, dass es seine frühere Mahlzeit verspätet ausstoßen könnte. „Es ist, als hätte dieses Schwarze Loch plötzlich begonnen, einen Haufen Material aus dem Stern auszustoßen, den es vor Jahren gefressen hat“, fügte Cendes hinzu.
Die Forscher sind sich nicht sicher, was die Verzögerung des Blitzes verursacht, aber sie glauben, dass diese Verschiebung häufiger vorkommt als bisher angenommen. Um zu testen, ob dies der Fall ist, müssen Astronomen Quellen anderer TDEs untersuchen, von denen zuvor angenommen wurde, dass sie außer Betrieb sind, um zu sehen, ob sie sie erneut blinken sehen können.
„Dies ist das erste Mal, dass wir eine so lange Verzögerung zwischen der Fütterung und dem Abfluss erlebt haben“, sagte Berger. „Der nächste Schritt ist zu untersuchen, ob dies tatsächlich häufiger vorkommt und wir uns in ihrer Entwicklung einfach nicht spät genug mit TDEs befasst haben.“