Bei der Erkundung einer fernen Galaxie wie einem „kosmischen Tatort“ mit dem Hubble-Weltraumteleskop nach einem „Hinweis“ vom Röntgenteleskop Chandra haben NASA-Wissenschaftler ein seltsames Schwarzes Loch entdeckt, das auf die Seite gekippt ist.
Das seitwärts gerichtete Schwarze Loch wurde in der Galaxie NGC 5084 entdeckt, einer linsenförmigen (linsenförmigen) Galaxie, die etwa 80 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Jungfrau liegt. Das Schwarze Loch dreht sich im Verhältnis zu seiner umgebenden Galaxie in eine unerwartete Richtung.
Das Team wurde auf die Existenz dieses Schwarzen Lochs hingewiesen, als es zwei Plasmawolken entdeckte, eine, die sich über und unter der Ebene der Galaxie erstreckt, und eine, die sich durch die Galaxie erstreckt, einander kreuzt und eine „X“-Form bildet. Diese galaktische Struktur ist etwas, was Astronomen noch nie zuvor gesehen haben.
„Die Entdeckung zweier Röntgenfahnenpaare in einer Galaxie ist außergewöhnlich“, sagte Teammitglied und Astrophysikerin am Ames Research Center, Pamela Marcum, in einer Erklärung. „Die Kombination ihrer ungewöhnlichen, kreuzförmigen Struktur und der ‚umgekippten‘ Staubscheibe gibt uns einzigartige Einblicke in die Geschichte dieser Galaxie.“
Die Wissenschaftler hinter der Entdeckung glauben, dass ein dramatisches Ereignis in der Geschichte von NGC 5084 dafür verantwortlich sein könnte, dass dieses Schwarze Loch wie eine „kosmische Fahrerflucht“ auf die Seite geschleudert wird.
X markiert das WAS?
Das Team machte die Entdeckung in Archivdaten von Chandra dank einer neuen Bildanalyse, die sie entwickelt hatten. Diese Technik, „Selective Amplification of Ultra Noisy Astronomical Signal“ oder „SAUNAS“, extrahiert Röntgenemissionen mit geringer Helligkeit aus dem leistungsstarken Röntgen-Weltraumteleskop der NASA und enthüllt die seltsamen X-förmigen Zwillingsplasmafahnen.
Das war seltsam, denn wenn Astronomen Röntgenstrahlen sehen, die von massereichen Galaxien ausgehen, erwarten sie, dass diese gleichmäßig verteilt sind. Diese Homogenität würde zu einer Kugel aus hochenergetischem Licht führen. Der Anblick einer konzentrierten Form von Röntgenstrahlen weist auf ein dramatisches Ereignis in der Geschichte einer Galaxie hin.
Die Entdeckung war so seltsam, dass die Wissenschaftler sich sofort darum bemühten, sie zu bestätigen. Dazu durchsuchten sie die Archive anderer Teleskope und nutzten neue Beobachtungen von zwei leistungsstarken bodengestützten Observatorien.
Beobachtungen von Hubble, gestützt durch Daten des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), 66 Radioantennen im Norden Chiles, zeigten einen staubigen Materialring im Herzen von NGC 5084, der sich auf die Seite dreht. Dies deutete nicht nur darauf hin, dass im Zentrum dieser Galaxie ein Schwarzes Loch lauerte, sondern dass dieses Objekt auch seltsamerweise in einem 90-Grad-Winkel zu NGC 5084 gedreht war.
Die Folgeuntersuchungen von NGC 5084 halfen dem Team, diese Galaxie und ihr seitliches Schwarzes Loch in einem breiten Spektrum von Lichtwellenlängen zu erkennen.
„Es war, als würde man einen Tatort mit mehreren Arten von Licht sehen“, sagte Teamleiter und Wissenschaftler am Ames Research Center, Alejandro Serrano Borlaff, in einer Erklärung. „Die Zusammenstellung aller Bilder zeigte, dass sich NGC 5084 in seiner jüngsten Vergangenheit stark verändert hat.“
Welches „Verbrechen“ vermutet das Team also in NGC 5084 und hat dieses Schwarze Loch umgeworfen?
Derzeit ist der „Hauptverdächtige“ in diesem kosmischen Krimi eine Kollision mit einer anderen Galaxie, die einen „Schornstein“ aus Plasma erzeugte, der von der Ober- und Unterseite der Ebene von NGC 5084 ausbrach.
Obwohl weitere Untersuchungen von NGC 5084 erforderlich sein werden, um das gewalttätige Ereignis, das seine seltsame Struktur geformt hat, genau zu bestimmen, zeigt diese Forschung die Macht von Archivdaten, die sogar bis zu drei Jahrzehnte zurückreichen, um Wissenschaftlern dabei zu helfen, neue und einzigartige Entdeckungen zu machen.
Diese Daten sind besonders aussagekräftig, wenn sie mit einer innovativen Verarbeitungstechnik gekoppelt werden, wie sie beispielsweise von Borlaff und Kollegen entwickelt wurde.
Die Forschungsergebnisse des Teams wurden am Mittwoch (18. Dezember) im Astrophysical Journal veröffentlicht.
