Astronomen haben jahrzehntealte Daten des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA durchforstet und dabei helle, klumpige Strukturen entdeckt, die einen von einem nahegelegenen Schwarzen Loch ausgespuckten Energiestrahl punktieren. Rätselhafterweise erreichen die „Knoten“ im Röntgenlicht eine höhere Geschwindigkeit als im Radiowellenlängenbereich. sagten Wissenschaftler.
„Die Röntgendaten zeichnen ein einzigartiges Bild, das man bei keiner anderen Wellenlänge sehen kann“, sagte der Hauptautor der Studie, David Bogensberger, ein Astrophysiker an der University of Michigan, der die neue Studie leitete, in einer aktuellen Pressemitteilung. „Wir haben einen neuen Ansatz zur Untersuchung von Jets gezeigt und ich denke, es gibt noch viel Interessantes zu tun.“
Die Studie, die am 18. Oktober im Astrophysical Journal veröffentlicht wurde, kommt zu einem Zeitpunkt, zu dem die NASA ihre endgültige Entscheidung über Budgetkürzungen verzögert, die über das Schicksal des Observatoriums entscheiden würden (das nach einer Kürzung seines Budgets aufgrund der finanziellen Beschränkungen der Agentur vorzeitig eingestellt werden muss) und der Röntgen-Community, die sich für ihre Forschung darauf verlässt. Die NASA arbeitet weiterhin auf dem Niveau von 2024, obwohl am 1. Oktober ein neues Geschäftsjahr begonnen hat, was teilweise darauf zurückzuführen ist, dass ihr Budget für 2025 vom Ergebnis der Präsidentschaftswahlen und Parteiwechseln im Repräsentantenhaus und im Senat abhängt, berichtete SpaceNews.
Unterdessen betonen Astronomen weiterhin den wissenschaftlichen Wert des Röntgenteleskops, das im Juli 25 Jahre alt wurde.
In der neuen Studie analysierten Bogensberger und sein Team zwei Jahrzehnte von Chandras Beobachtungen des aktiven supermassereichen Schwarzen Lochs, das im Herzen der Centaurus-A-Galaxie lauert, einem etwas unförmigen elliptischen Wirbel aus Gas und Staub, etwa 12 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Mindestens einer der neu entdeckten „Jet-Knoten“ scheint sich mit 94 % der Lichtgeschwindigkeit fortzubewegen, was höher war als die 80 % der Lichtgeschwindigkeit, die bei Radiobeobachtungen gemessen wurden, heißt es in der Studie.
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„Das bedeutet, dass sich Radio- und Röntgenstrahlknoten unterschiedlich bewegen“, sagte Bogensberger in der Erklärung. „Vieles darüber, wie Jets im Röntgenbereich funktionieren, wissen wir noch nicht wirklich.“
Die Centaurus-A-Galaxie wurde bereits Mitte des 19. Jahrhunderts entdeckt, doch erst ein Jahrhundert später gelangten ihre Zwillingsstrahlen in die Sicht der damals neuen Radioteleskope. Eine der nordöstlichen Seiten des Jets zeigt zur Erde, während die andere, Gegenjet genannt, nach Südwesten zeigt und deutlich schwächer ist, heißt es in der Studie.
Astronomen wissen, dass Jets von Schwarzen Löchern durch Material angetrieben werden, das von kosmischen Giganten mitgerissen und ausgestoßen wird, bevor es den Ereignishorizont erreichen kann, der die Grenze um Schwarze Löcher darstellt, die alles, einschließlich Licht, für die Ewigkeit einfängt. Es ist jedoch kaum bekannt, wie das Material genau zum Strahl geleitet wird. Die vorherrschende Theorie legt nahe, dass starke, chaotische Magnetfelder rund um das Schwarze Loch und der Spin des Giganten selbst wichtige Faktoren sein könnten.
Neben der Frage, wie sich die beobachteten Knoten gebildet haben könnten, rätseln Forscher auch über deren wechselnde Helligkeit. In den zwei Jahrzehnten, von 2002 bis 2022, wurde ein Knoten heller, während ein anderer verblasste. Bereits 2009 entdeckten Astronomen den gleichen Trend bei Jet-Knoten, die von einem riesigen Schwarzen Loch im Zentrum der Galaxie M87 ausgestoßen wurden, die etwa 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Jungfrau liegt. Aus unbekannten Gründen wurden diese Knoten über mehrere Jahre hinweg so hell, dass sie sogar den hellen Kern der Galaxie überstrahlten, bevor sie in der Dunkelheit des Weltraums verschwanden.
Zukünftige Untersuchungen der Jets von Centaurus A und anderen Galaxien könnten Aufschluss darüber geben, ob die unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Helligkeiten des Knotens ein intrinsisches Verhalten des Jets sind, wenn er vom Schwarzen Loch wegfliegt, oder ein äußeres Hindernis, etwa interstellares Material.
„Ein Schlüssel zum Verständnis dessen, was im Jet vor sich geht, könnte darin bestehen, zu verstehen, wie unterschiedliche Wellenlängenbänder unterschiedliche Teile der Umgebung verfolgen“, sagte Bogensberger in der Erklärung. „Jetzt haben wir diese Möglichkeit.“
