Göttinger Astrophysiker entdecken Super-Magnetfelder am Schwarzen Loch

Astrophysik: Göttinger Forscher haben auch mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops riesige Magnetfeldstärken in einem Schwarzen Loch nachgewiesen. Die Feldlinien sind auf der Abbildung um das Schwarze Loch zu sehen. Foto:  pug/nh

Göttingen. Materie verschlingende schwarze Löcher faszinieren Laien wie Weltraumforscher. Göttinger Wissenschaftler haben jetzt eine Aufsehen erregende Beobachtung gemacht.

Sie wiesen erstmals die Existenz von enorm starken Magnetfeldern in der Umgebung eines supermassereichen Schwarzen Lochs nach.

Das gelang unter anderem durch Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble. In unmittelbarer Nähe des zentralen Schwarzen Lochs in einem vier Milliarden Lichtjahre entfernten Quasar kommen Magnetfeldstärken von 200 Millionen Gauß vor. Auf der Erde werden Magnetfeldstärken von etwa einem Gauß gemessen.

Supermassereiche Schwarze Löcher befinden sich in den Zentren fast aller Galaxien. Bei den sogenannten Aktiven Galaxien – wie zum Beispiel den Quasaren – wird die Materie beim Einfall ins Zentrum stark beschleunigt und erhitzt.

Das erzeugt in unmittelbarer Umgebung des Schwarzen Lochs extreme Leuchtkräfte, wie sie sonst nirgendwo im Universum vorkommen. Diese Strahlung lässt sich normalerweise in allen Frequenzbereichen vom Radio- bis zum Röntgenbereich nachweisen

Mit dem Hubble-Weltraumteleskop gelangen den Wissenschaftlern spektroskopische Beobachtungen des Quasars „PG0043+039“ im Ultraviolettbereich. Sie zeigten bislang unbekannte starke Spektrallinien, die die Forscher auf sogenannte Zyklotronlinien zurückführen.

„Zyklotronlinien werden von Elektronen erzeugt, die sich auf Schraubenbahnen um Feldlinien von sehr starken Magnetfeldern bewegen“, erläutert der Leiter der Studie, Prof. Dr. Wolfram Kollatschny vom Institut für Astrophysik der Uni Göttingen.

Um die Physik des beobachteten Quasars besser zu verstehen, nutzten die Forscher neben dem Weltraumteleskop Hubble und optischen Großteleskopen in Texas und Südafrika auch den größten Röntgensatelliten der Europäischen Weltraumagentur ESA, „XMM-Newton“, den sie für die extrem lange Belichtungszeit von zehn Stunden auf den Quasar richteten.

Dadurch gelang es den Astrophysikern, das Objekt erstmals im Röntgenbereich nachzuweisen und so zu bestätigen, dass „PG0043+039“ zur allgemeinen Klasse der Quasare gehört.

„Dieser Quasar ist ungewöhnlich, weil er trotz seiner recht großen optischen Leuchtkraft bisher im Röntgenbereich nicht nachgewiesen werden konnte“, sagt Kollatschny. (pug/tko)

Stichwort: Quasar

Ein Quasar ist der Kern einer aktiven Galaxie, die im sichtbaren Bereich des Lichtes nahezu punktförmig – wie ein Stern – erscheint und sehr große Energiemengen in anderen Wellenlängenbereichen ausstrahlt. Er besteht aus einem Schwarzen Loch umgeben von einer Scheibe leuchtender Materie. Da Quasare trotz ihrer großen Entfernung relativ hell erscheinen, gehören sie zu den leuchtkräftigsten Objekten im Universum. Nur sehr kurzzeitig hell aufleuchtende Phänomene (Supernova, Gammastrahlenblitz) sind möglicherweise energiereicher. Quasare gehören wie die schwächeren Seyfertgalaxien zur Klasse der aktiven Galaxien. (tko)

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