Astronomen haben ein supermassereiches Schwarzes Loch beobachtet, das einen Energiestrahl ausstößt, der so gewaltig ist, dass er mit der Zerstörungskraft des fiktiven Todessternlasers aus Star Wars mithalten kann. Dieses beispiellose Ereignis, katalogisiert als AT2018hyz, ging von einem Stern aus, der von einem 665 Millionen Lichtjahre entfernten Schwarzen Loch auseinandergerissen wurde, und verstärkt sich noch Jahre nach seiner ersten Störung.
Die sich abzeichnende Katastrophe
Das Phänomen begann im Jahr 2018 mit einem typischen Tidal Disruption Event (TDE), bei dem ein Stern zu nahe an ein Schwarzes Loch wandert und durch extreme Gravitationskräfte zerfetzt wird. Zunächst passierte nichts Bemerkenswertes. Im Jahr 2022 brach AT2018hyz jedoch mit intensiven Radiowellen aus, was einen starken relativistischen Jet signalisierte.
Relativistische Jets sind bei TDEs selten und machen nur etwa 1 % der beobachteten Fälle aus. Bei den anderen 99 % handelt es sich um langsamere, kugelförmige Ausflüsse. Nach Schätzungen von Fans ist die von diesem Jet freigesetzte Energie schätzungsweise zwischen einer Billion und 100 Billionen Mal größer als die des Todessterns.
Warum das wichtig ist
Dieses Ereignis ist bedeutsam, weil es bestehende Modelle der Aktivität Schwarzer Löcher in Frage stellt. TDEs verblassen normalerweise schnell, aber AT2018hyz wird stetig heller, was auf eine anhaltende, anhaltende Energiefreisetzung hinweist. Der Jet ist derzeit 50-mal leuchtender als bei der ersten Entdeckung, und Wissenschaftler gehen davon aus, dass seine Leuchtkraft etwa im Jahr 2027 seinen Höhepunkt erreichen wird, bevor er langsam abnimmt.
Die anhaltende Ausgabe wirft Fragen darüber auf, wie sich Akkretionsscheiben um Schwarze Löcher bilden und wie Magnetfelder Energie in solche fokussierten Jets leiten. Dieser Prozess ist noch immer wenig verstanden, da relativistische Jets von TDEs selten beobachtet werden.
Wie es funktioniert
Wenn sich ein Stern zu nahe nähert, wird er durch Gezeitenkräfte gedehnt und auseinandergerissen. Ein Teil der Materie fällt in das Schwarze Loch, während der Rest durch Magnetfelder umgelenkt wird und einen Hochgeschwindigkeitsstrahl bildet.
Die Leuchtkraft des Jets nimmt zu, je breiter er wird und sich direkter an der Sichtlinie der Erde ausrichtet. Der Grund für die Verzögerung zwischen der anfänglichen Störung und dem Auftauchen des Jets bleibt unbekannt, aber eine Hypothese besagt, dass das zerkleinerte Sternmaterial Zeit brauchte, um eine Akkretionsscheibe zu bilden, bevor es ausgestoßen wurde.
Zukünftige Forschung
Astronomen, darunter Yvette Cendes von der University of Oregon, suchen nun nach ähnlichen energiereichen Ereignissen. Das kommende Square Kilometre Array (SKA) wird die nötige Empfindlichkeit liefern, um den Radiohimmel zu untersuchen und mehr dieser mächtigen Jets zu entdecken, sowohl von TDEs als auch von anderen aktiven Galaxien.
„Wir gehen davon aus, dass es auf dem Höhepunkt etwa doppelt so hell sein wird wie jetzt.“ – Yvette Cendes
Diese Entdeckung verdeutlicht, wie wenig wir noch über die extreme Physik verstehen, die Schwarze Löcher und ihre Wechselwirkungen mit der umgebenden Materie bestimmen. Die laufenden Beobachtungen von AT2018hyz werden unschätzbare Daten für die Verfeinerung unserer Modelle und die Entschlüsselung der Geheimnisse des Kosmos liefern.
