Schwarzes Loch zerfetzt Riesenstern bei 'Snack-Vorbereitung', sagen Astronomen - plus ein Rätsel

Astronomen haben beobachtet, wie ein Schwarzes Loch einen massiven Stern zerreißt und methodisch verschlingt, was Wissenschaftler hilfreich mit 'Vorbereitung eines Snacks für das Mittagessen' vergleichen. Das kosmische Gemetzel, präsentiert auf der AAS-Konferenz in Phoenix, Arizona, beinhaltete einen Stern, der durch die immense Gravitation des Schwarzen Lochs 'zerrissen' wurde, das sich dann Stück für Stück von den Trümmern ernährte.

Daniel Perley, außerordentlicher Professor für Astrophysik an der Liverpool John Moores University und Hauptautor des Papiers in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, beschrieb das Ereignis als 'ein Schwarzes Loch, das mit einem massiven Begleitstern verschmilzt und ihn zu einer Scheibe zerreißt, die das Schwarze Loch speist'. Er nannte es 'selten und ehrfurchtgebietend', was in Astronomensprache so viel bedeutet wie 'Wir sind uns nicht ganz sicher, was gerade passiert ist, aber es war spektakulär.'

Die Zerstörung löste eines der gewaltigsten kosmischen Ereignisse aus, die je aufgezeichnet wurden, und setzte kurzzeitig Energie frei, die etwa dem 400-Milliarden-fachen der Leistung der Sonne der Erde entspricht - genug, um selbst die dramatischsten Supernovae wie ein höfliches Husten aussehen zu lassen. Obwohl Schwarze Löcher bereits dabei beobachtet wurden, an Sternen zu naschen, bei Ereignissen, die als Gezeitenzerrissereignisse bekannt sind, hatten Forscher noch nie eines wie dieses gesehen.

Anna Ho, Assistenzprofessorin für Astronomie an der Cornell University und Koautorin, entdeckte das Ereignis mit der Zwicky Transient Facility am Palomar-Observatorium in Kalifornien, direkt nachdem sein Licht die Erde erreicht hatte. Das Objekt, offiziell als AT2024wpp bezeichnet und 'der Whippet' genannt, wurde zunächst als Luminous Fast Blue Optical Transient (LFBOT) verdächtigt, eine seltene und wenig verstandene Art kosmischer Ereignisse, die mit Sternzerstörung in Verbindung gebracht werden. Innerhalb eines Tages bestätigten Beobachtungen des Liverpool Telescope auf den Kanarischen Inseln und des NASA-Satelliten Swift die LFBOT-Eigenschaften - es war extrem blau und emittierte Röntgenstrahlen, wie ein kosmischer Stimmungsring.

Entfernungsmessungen von R. Michael Rich an der UCLA und Yu Jing Qin am Caltech zeigten, dass das Transient weitaus energiereicher war als eine gewöhnliche Supernova. In Kombination mit seiner außergewöhnlich hohen Temperatur führten die Daten die Forscher zu dem Schluss, dass sie Zeugen eines Sterns waren, der von einem Schwarzen Loch zerrissen und verschluckt wurde - keine Erfindung nötig, nur viel Mathematik.

'Auch wenn wir vermuteten, was es war, war es immer noch außergewöhnlich', fügte Perley hinzu und bemerkte, dass es 'um ein Vielfaches energiereicher war als jedes ähnliche Ereignis und mehr als jede bekannte Explosion, die durch den Kollaps eines Sterns angetrieben wird'. Er betonte, dass solche Ereignisse nicht nur helfen, Schwarze Löcher zu identifizieren, sondern auch 'einen neuen Weg bieten, zu identifizieren, wo Schwarze Löcher auftreten und wie sie entstehen und wachsen'.

Das Ereignis erzeugte eine mächtige Schockwelle, die mit einem Fünftel der Lichtgeschwindigkeit durch dichtes Gas nach außen wanderte, aber nach etwa einem halben Jahr 'verpuffte' der Schock plötzlich, wahrscheinlich als er die Grenze einer Blase erreichte, die durch Gas erzeugt wurde, das der Stern früher ausgestoßen hatte. Material, das vom Stern abgezogen wurde, bildete eine heiße Scheibe um das Schwarze Loch, die Röntgenstrahlen und einen starken 'Wind' erzeugte, der mit zuvor ausgestoßenem Material kollidierte und die hellen blauen optischen und ultravioletten Emissionen in den ersten Tagen erzeugte, zusammen mit Radio- und Millimetermillimeter-Signalen.

Nun zum seltsamen Teil: Beobachtungen vom Keck-Observatorium, Magellan-Observatorium und Very Large Telescope zeigten im ersten Monat keine erkennbaren chemischen Signaturen. Als das Ereignis verblasste, erschienen schwache Signaturen von Wasserstoff und Helium - und das Helium bewegte sich entlang unserer Sichtlinie mit über 6.000 Kilometern pro Sekunde, was darauf hindeutet, dass eine dicht gebundene Struktur den anfänglichen Ausbruch überlebt haben könnte und nun auf uns zurast.

Forscher spekulieren, dass das Signal ein 'Strom' von Material sein könnte, das vom Kern des Sterns während des Zerreißens freigesetzt wurde, oder - faszinierender - Material von einem dritten Mitglied des Systems, das von den Winden und Röntgenstrahlen des Schwarzen Lochs beschossen wird. Denn nichts sagt 'mysteriöses kosmisches Ereignis' wie ein mögliches drittes Rad am Wagen.

Material bereitgestellt von der Liverpool John Moores University. Hinweis: Inhalt kann für Stil und Länge bearbeitet worden sein.