Über hungrige Schwarze Löcher und unglückliche Sterne
Ein sonnenähnlicher Stern in einer weit entfernten Galaxie wird nach und nach von einem riesigen Schwarzen Loch verschlungen und verliert bei jedem Vorbeiflug etwa drei Erdmassen an Material. Diese Entdeckung, die zum Teil durch die Unterstützung der EU-finanzierten Projekte AHEAD2020 und TEDE zustande kam, bietet wertvolle neue Erkenntnisse über die Störung, die auftritt, wenn ein Stern auf seiner Umlaufbahn einem Schwarzen Loch zu nahe kommt. Details über die allmähliche Zerstörung des Sterns durch das hungrige Schwarze Loch wurden in der Fachzeitschrift „Nature Astronomy“ veröffentlicht. Die Beobachtung wurde mit einer neuen Methode zur Analyse von Daten des Röntgenteleskops des Neil Gehrels Swift Observatory der NASA durchgeführt. „Dank seiner Hardware, Software und der Fähigkeiten seines internationalen Teams konnte sich Swift nach und nach an neue Bereiche der Astrophysik anpassen“, berichtet der Hauptautor der Studie, Dr. Phil Evans von AHEAD2020 und der Universität Leicester im Vereinigten Königreich, dem TEDE-Projektpartner, in einer auf der NASA-Website veröffentlichten Pressemitteilung. „Neil Gehrels, der Namensgeber der Mission, hat viele dieser Übergänge überwacht und unterstützt. Mit dieser neuen Fähigkeit wird die Wissenschaft jetzt jedoch noch cooler.“ Vor dieser neuen Entdeckung untersuchten Astronominnen und Astronomen bereits Variationen der Störung, die auftritt, wenn die Umlaufbahn eines Sterns ihn zu nahe an ein Schwarzes Loch bringt. Immer, wenn das geschieht, rufen die Gravitationskräfte starke Gezeiten hervor, wodurch sich der Stern nach außen ausbeult und Material abwirft. Dieser Vorgang wird mit jeder Umlaufbahn wiederholt, bis der Stern in einen Gasstrom zerfällt.
Eine dritte Art
Frühere Beobachtungen der Astronomie dieser sich wiederholenden Gezeitenstörungen umfassen zwei Arten von Ausbrüchen: solche, die sich alle paar Stunden ereignen, und jene, die mindestens alle 100 Tage stattfinden. Die neue Störung mit dem Namen Swift J0230 tritt alle paar Wochen auf und liegt irgendwo zwischen diesen beiden Systemen. Swift J0230 wurde erstmals am 22. Juni 2022 beobachtet, als das Röntgenteleskop einen hellen Blitz in einer etwa 500 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie im nördlichen Sternbild Dreieck festhielt. Nach weiteren Swift-Beobachtungen des Ereignisses stellten die Forschenden fest, dass der Röntgenblitz nicht wie erwartet abnahm, sondern sieben bis zehn Tage lang hell leuchtete und dann abrupt erlosch. Dieser Vorgang widerholte sich in Zyklen von etwa 25 Tagen. Das Forschungsteam geht davon aus, dass es sich bei Swift J0230 um eine sich wiederholende Gezeitenzerstörung eines Sterns von der Größe der Sonne handelt, der ein massearmes Schwarzes Loch umkreist, das mehr als 200 000 Mal so groß ist wie die Sonne. Immer, wenn die Umlaufbahn des Sterns ihn in die Nähe der Anziehungskraft des Schwarzen Lochs bringt, verliert er Material, das einer Größe von drei Erdmassen entspricht. Die dabei entstehende große Hitze von etwa 2 Mio. °C setzt eine enorme Menge an Röntgenstrahlung frei, die vom Swift-Satelliten festgehalten wird. Mitautor Dr. Rob Eyles-Ferris, ebenfalls von der Universität Leicester, äußert sich in einer Pressemitteilung auf der Website der Universität: „In den meisten Systemen, die wir in der Vergangenheit gesehen haben, wird der Stern völlig zerstört. Swift J0230 ist ein spannender Neuzugang in der Klasse der teilweise zerstörten Sterne, da er uns zeigt, dass die beiden bereits gefundenen Klassen dieser Objekte tatsächlich miteinander verbunden sind. Unser neues System ist dabei das fehlende Bindeglied.“ Das Projekt TEDE (Transient Engine Driven Explosions) endete im März 2023. Das Projekt AHEAD2020 (Integrated Activities for the High Energy Astrophysics Domain) endet im Dezember 2024. Weitere Informationen: AHEAD2020-Projektwebsite TEDE-Projekt
Schlüsselbegriffe
AHEAD2020, TEDE, Schwarzes Loch, Stern, Umlaufbahn, Swift, Swift J0230
