Der Klang eines Schwarzen Lochs

Das Röntgenstrahlen-Teleskop Chandra hat durch Schallwellen erzeugte Strukturen im Umfeld eines supermassiven Schwarzen Lochs entdeckt.

Ein Beitrag von Michael Stein. Quelle: NASA/CXC/IoA/A.Fabian et al..

Die Schallwellen werden vermutlich durch Explosionen erzeugt, die beim Sturz großer Gasmengen in das supermassive Schwarze Loch in der Galaxie Perseus A – der dominierenden Galaxie im Zentrum des nach ihr benannten Galaxienhaufens – auftreten. Allerdings würden diese Schallwellen für das menschliche Ohr nicht hörbar sein, da ihre Frequenz um mehrere Größenordnungen niedriger liegt als bei den tiefsten Tönen, die unser Gehör noch wahrnehmen kann. Die in das Schwarze Loch stürzenden Materiemassen könnten unter Umständen von kleineren Galaxien stammen, die von Perseus A kannibalisiert worden sind.
Bei dieser Aufnahme von Chandra fallen weiterhin zwei blasenförmige „Hohlräume“ im direkten Umfeld des Schwarzen Lochs (der helle Punkt in der Mitte der Aufnahme) auf, die jeweils ungefähr 50.000 Lichtjahre durchmessen. Diese Regionen sind keineswegs materie- oder strahlungsfrei, sondern mit hochenergetischen Partikeln und starken magnetischen Feldern ausgefüllt und senden starke langwellige Radiostrahlung aus. Durch die hochenergetischen Partikel werden jedoch die heißen Gase – Quelle der von Chandra beobachteten Röntgenstrahlung – aus diesen Regionen herausgedrückt, wodurch gleichzeitig die nun entdeckten Schallwellen erzeugt werden und sich über hunderttausende Lichtjahre hinweg in den umgebenden Raum ausbreiten.

Von der exotischen Vorstellung, dass Schwallwellen auch im Weltall vorkommen, einmal abgesehen ist diese Entdeckung unter Umständen auch die Lösung einer seit langem unbeantworteten Frage. Bisher war den Astronomen nicht klar, wieso sich die heißen Gase in der Zentralregion des Perseus-Galaxienhaufens im Laufe der Jahrmilliarden nicht abgekühlt und dadurch eine Phase intensiver Sternenentstehung eingeleitet haben. Eventuell sind die vom Schwarzen Loch im Zentrum von Perseus A ausgehenden Schallwellen für dieses Phänomen verantwortlich: Sie könnten während ihrer Ausbreitung in den das Schwarze Loch umgebenden Raum schließlich von den Gaswolken absorbiert werden und dabei die Energie liefern, die bis jetzt eine Auskühlung der Gase verhindert hat.

Auf dieser Internetseite hat die NASA ein Video (MPEG-Format) zur Verfügung gestellt, in dem die Erzeugung der Schallwellen illustriert wird.