Die Raumsonde Chandra der NASA entdeckt ein supermassereiches Schwarzes Loch, das im Herzen der Milchstraße ausbricht

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Mithilfe des Chandra-Röntgen-Weltraumteleskops der NASA haben Wissenschaftler eine neue kosmische „Abgasöffnung“ entdeckt, die heißes Gas von Sagittarius A* (Sgr A*) wegleitet, dem supermassereichen Schwarzen Loch, das sich im Herzen unserer Milchstraßengalaxie befindet.

Der neu entdeckte Schlot ist mit einer kaminartigen Formation verbunden, die im rechten Winkel in der Scheibe der Milchstraße ausgerichtet ist. Die Chandra-Beobachtung zeigt, wie ein „Tunnel“ im Zentrum unserer Galaxie dabei hilft, Materie in ihre äußeren Regionen zu leiten.

Viele supermassereiche Schwarze Löcher im gesamten Universum sind unersättliche Verbraucher von Gas und Staub und sogar von Sternen in ihrer Umgebung. Das supermassereiche Schwarze Loch im Herzen der Milchstraße, Sgr A*, ist hingegen ein Lichtfresser. Tatsächlich verbraucht es so wenig Materie, dass es sich, wenn es ein Mensch wäre, alle eine Million Jahre von etwa einem Reiskorn ernähren würde. Die Chandra-Beobachtungen könnten zeigen, wie dieser kosmische wählerische Esser bestimmte Stoffe zum Verzehr auswählt und andere Stoffe ablehnt.

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Der von Chandra bei Röntgenbeobachtungen des Galaktischen Zentrums entdeckte Wind befindet sich etwa 700 Lichtjahre vom genauen Zentralbereich der Region entfernt und an der Spitze des „Schornsteins“. Dieser Schornstein wurde zuvor mithilfe der XMM-Newton der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) entdeckt, die wie Chandra das Universum im Röntgenlicht beobachtet.

Das Bild des Galaktischen Zentrums zeigt blaue Röntgendaten von Chandra, die durch Beobachtungen des südafrikanischen MeerKAT-Radioteleskops verstärkt wurden (in Rot dargestellt). Diese Radiowellendaten zeigen die Auswirkungen von Magnetfeldern, die das Gas im Schornstein einschließen.

Ein zusammengesetztes Bild des galaktischen Zentrums, erstellt anhand von Daten von Chandra und MeerKAT, das den Standort von Sgr A* und den von ihm ausgehenden Ausbruch zeigt (Bildnachweis:

Der neue Schlot ist oben im Bild als leuchtend blau-weiße Narbe vor dunkelblauem Gas zu sehen.

Im verbesserten Bild, das nur Chandra-Daten enthält, erscheinen weiße Streifen aus helleren Röntgenstrahlen. Das Team hinter dieser Forschung geht davon aus, dass es sich hierbei um die Wände eines zylindrischen Tunnels handelt, durch den sich heißes Gas nach oben und von Sgr A* sowie von seiner unmittelbaren Umgebung weg bewegt.

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Der von Chandra beobachtete Materieschlot, der aus Sgr A* ausbricht, wobei die „Wände“ dieses Gastrichters durch helle Röntgenstrahlen markiert sind, die als weiße Grate sichtbar sind (Bildnachweis: NASA/CXC/Univ. of Chicago/SC Mackey et al.;)

Das Team hinter diesen Beobachtungen hat eine Vorstellung davon, wie diese Abluftöffnung entstanden ist. Sie gehen davon aus, dass heißes Gas, das durch den Schornstein strömt, auf seinem Weg auf kühleres Gas trifft und Stoßwellen erzeugt, die zu helleren Röntgenwänden der Entlüftungsöffnungen führen. Die Forscher gehen davon aus, dass die linke Seite des Schlots im Bild heller erscheint als die rechte, weil das nach oben strömende heiße Gas direkter und damit mit größerer Kraft auf die linke Seite der Schornsteinwand trifft.

Woher kommt dieser heiße Gasstrahl? Wissenschaftler gehen davon aus, dass das supermassive Schwarze Loch ausbricht, wenn Material in Richtung Sgr A* fällt, und dass dies die Materie durch den Schornstein nach oben und entlang des Windes hinaustreibt. Es muss jedoch noch ermittelt werden, wie häufig Materie in Richtung Sgr A* fällt.

Untersuchungen, die vor diesen Erkenntnissen durchgeführt wurden, deuten darauf hin, dass Sgr A* und seine Umgebung im Galaktischen Zentrum alle paar Jahrhunderte dramatische Röntgenausbrüche erleben. Diese Röntgenfackeln könnten ein wichtiger Teil des Prozesses sein, bei dem heißes Gas von Sgr A* weggedrückt wird.

Sgr A* erlebt auch viel seltenere Nahrungsaufnahmeereignisse, die eine wichtige Rolle im gesamten Gastransportprozess spielen könnten. Es wird angenommen, dass etwa alle 20.000 Jahre das zentrale supermassive Schwarze Loch der Milchstraße auseinanderbricht und einen unglücklichen Stern verschlingt, der sich zu nahe an ihn herangewagt hat.

Diese als „Tidal Disruption Events“ oder „TDEs“ bezeichneten Ereignisse führen zur explosionsartigen Freisetzung enormer Energiemengen, die zusammen mit verbleibendem Sternmaterial des zerfetzten Sterns, das Sgr A* als Wüste ablehnen würde, durch den Schornstein des Schwarzen Lochs nach oben geleitet werden .

Eine vorab von Experten begutachtete Version der Sgr A*-Forschung des Teams ist im Papierrepository arXiv verfügbar.

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