Astronomie ist die coolste aller Wissenschaften! Wollt ihr wissen warum? Dann hört euch diese Geschichte an.
Astronomen aus den USA und Großbritannien haben diese Bilder hier aufgenommen:
Die Bilder der oberen Reihe sind im Ultraviolettlicht aufgenommen und stammen vom Galaxy Evolution Explorer, einem Weltraumteleskop. Die unteren Bilder hat das Pan-STARRS1-Teleskop in Hawaii gemacht. Die jeweils linken Bilder wurden 2009 gemacht; die rechten im Jahr 2010.
Erstmal schaut die ganze Angelegenheit nicht sonderlich beeindruckend aus. Ein Lichtpunkt ist zwischen 2009 und 2010 heller geworden. Und? Die eigentliche Geschichte steckt natürlich in den Details. Wenn man den Astronomen ein bisschen Licht gibt, dann können sie damit jede Menge anstellen. Sie können es durch einen Spektrographen schicken und nachsehen, wie es sich zusammen setzt. Wie viel Licht einer bestimmten Wellenlänge hat die Erde erreicht? In so einem Spektrum findet man dann auch Spektrallinien. Die zeigen, aus welchem Material die Lichtquelle besteht. In diesem Fall war es Helium. Natürlich kann man auch messen, wie hell das Licht insgesamt ist und wie sich diese Helligkeit im Laufe der Zeit ändern. Unser Lichtpunkt hier wurde für etwa eineinhalb Monate immer heller um dann 12 Monate lang wieder zu verblassen. Und schließlich hat man auch noch festgestellt, wo das Licht am Himmel her kommt: Genau aus dem Zentrum einer weit entfernten Galaxie!
Wir haben also einen Lichtpunkt, der im Zentrum einer Galaxie plötzlich aufleuchtet und dann wieder verblasst. Einen Lichtpunkt, der von einer Wolke aus Helium zu stammen scheint. Eine Wolke, die keinen Wasserstoff enthält, sondern tatsächlich hauptsächlich Helium. Eine Wolke, die sich enorm schnell bewegt – mit 32 Millionen km/h (auch das kann man aus der Analyse der Spektrallinien bestimmen). Die Astronomin Suvi Gezari und ihre Kollegen haben alle Puzzleteile zusammengesetzt und erzählen in einem Artikel bei “Nature” folgende Geschichte:
Im Zentrum der weit entfernten Galaxie sitzt ein supermassereiches schwarzes Loch (so wie in den Zentren aller Galaxien). Es handelt sich um ein inaktives schwarzes Loch. Ein aktives schwarzes Loch ist von einer großen Scheibe aus Gas und Staub umgeben und ständig fällt Material auf das Loch. Dabei wird Strahlung abgegeben und die Umgebung des Lochs leuchtet hell. Inaktive schwarze Löcher (so wie auch das in unserer Milchstraße) dagegen haben aufgehört, ständig zu fressen. In ihrer Umgebung gibt es wenig Material, alles ist dunkel. Nur ab und zu kommt ein Stern oder eine Gaswolke dem Loch zu nahe. So war es auch in diesem Fall. Ein Stern hat das schwarze Loch in einer stark elliptischen Bahn umkreist. Dabei näherte er sich zu stark an und wurde schließlich von den enormen Gravitationskräften auseinander gerissen. Ein Teil der Sternentrümmer fiel aufs Loch, ein andere Teil wurde mit hoher Geschwindigkeit ins All geschleudert. Dabei wurde jede Menge Strahlung frei und genau das haben die Astronomen beobachtet.
Strahlungsausbrüche in der Umgebung von schwarzen Löchern sind nicht so außergewöhnlich. Das hat man auch schon früher beobachtet. Diesmal konnte man dem Lichtpunkt aber ausreichend Informationen abringen, um Details über den Stern heraus zu finden. Da man nur Helium fand und keinen Wasserstoff, konnte es kein normaler Stern sein. Normalweise ist immer irgendwo Wasserstoff. Reine Heliumwolken findet man in diesen Gegenden des Universums nicht. Deswegen war den Forschern sofort klar, dass es sich um einen Stern handeln musste und zwar einen besonderen. Der Stern war schon alt; in seinem Kern wurde schon viel Wasserstoff in Helium umgewandelt. Es handelte sich im wesentlichen um eine riesige Kugel aus Helium, umgeben von einer Atmosphäre aus Wasserstoff. Diese Atmosphäre hat der Stern bei einer früheren Umrundung des schwarzen Lochs verloren. Nur der Heliumkern blieb übrig. Als der schließlich auf das schwarze Loch fiel, gab es den Lichtblitz, der in den Bildern oben aufgenommen wurde.
Schaut euch die Bilder nochmal an! Dort ist tatsächlich nicht viel mehr zu sehen, als ein Lichtpunkt, der auf dem einen Bild heller ist als auf dem anderen. Mehr nicht. Nur ein paar Photonen. Und mehr bekommt man als Astronom auch nicht vom Universum. Nur ein paar Photonen. Ein Astronom kann seine Forschungsobjekte nicht anfassen, er kann sie nicht direkt untersuchen, er kann normalerweise nicht mal annähernd in ihre Nähe kommen. Alles was bleibt, ist das Licht, das aus teilweise unvorstellbar weiten Entfernungen irgendwann auf die Detektoren des Teleskops trifft. Trotzdem haben es die Astronomen geschafft, aus diesem bisschen Licht eine Vielzahl an Informationen abzuleiten. Spektroskopie, Photometrie, Astrometrie: Es gibt jede Menge geniale Methoden, wie man das Licht untersuchen kann, um mehr über die Lichtquelle heraus zu finden. So wie in dieser Geschichte. Am Anfang standen ein Teleskop und ein Lichtpunkt. Am Ende ein gigantisches schwarzes Loch in einer fernen Galaxie, dass einen ganz besonderen Stern verschluckt. Astronomie ist die coolste aller Wissenschaften!
Kommentare (18)