Was passiert, wenn sich ein Stern mit der Masse unserer Sonne in ein Schwarzes Loch verwandelt? Mit dem fernen Ereignis ASASSN-14li haben Astronomen einige Details herausgefunden.
Die NASA teilte am 20. März 2017 mit, dass Wissenschaftler die Daten ihres Swift-Satelliten verwendeten, um einen umfassenden Einblick in die Todesspirale eines Sterns in ein Schwarzes Loch zu erhalten. Der Stern war unserer Sonne sehr ähnlich. Das Schwarze Loch enthält etwa das 3 Millionenfache der Masse unserer Sonne und liegt im Zentrum einer 290 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie. Als das Schwarze Loch den Stern zerriss, produzierte es das, was Wissenschaftler als Gezeitenstörungsereignis bezeichnen. Sie haben dieses besondere Ereignis - einen Ausbruch von optischem, ultraviolettem und Röntgenlicht, das seit 2014 auf der Erde ist - als ASASSN-14li bezeichnet. Die Wissenschaftler haben nun Swifts Daten verwendet, um herauszufinden, wie und wo diese verschiedenen Wellenlängen erzeugt wurden, als die Trümmer des zerschmetterten Sterns das Schwarze Loch umkreisten. Die obige Videoanimation ist eine künstlerische Darstellung dessen, was diese Wissenschaftler glauben. Sie sagten, es dauerte eine Weile, bis die Trümmer des Sterns vom Schwarzen Loch verschluckt wurden.
Dheeraj Pasham, Astrophysiker am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge, Massachusetts, und leitender Forscher der Studie, sagte:
Wir entdeckten Helligkeitsänderungen bei Röntgenstrahlen, die etwa einen Monat nach Beobachtung ähnlicher Änderungen bei sichtbarem und UV-Licht auftraten. Wir glauben, dass dies bedeutet, dass die optische und UV-Emission weit vom Schwarzen Loch entfernt auftrat, wo elliptische Strahlen umkreisender Materie ineinander stießen.
Ihre Studie wurde am 15. März 2017 im. Veröffentlicht Astrophysical Journal Letters.
Ein Gezeitenstörungsereignis tritt auf, wenn ein Stern zu nahe an einem sehr massiven Schwarzen Loch vorbeikommt. ASASSN-14li ist die nächste Gezeitenstörung, die in 10 Jahren entdeckt wurde. Deshalb untersuchen Astronomen sie so ausführlich wie möglich. Bei solchen Ereignissen können Gezeitenkräfte aus einem Schwarzen Loch den Stern in einen Trümmerstrom verwandeln. Sterntrümmer, die in Richtung des Schwarzen Lochs fallen, fallen jedoch nicht gerade hinein, sondern sammeln sich in einer sich drehenden Akkretionsscheibe, die das Loch umgibt.
Die Akkretionsscheibe ist die Quelle aller von irdischen Astronomen beobachteten Handlungen.
Innerhalb der Scheibe wird Sternmaterial komprimiert und erhitzt, bevor es schließlich über den Ereignishorizont des Schwarzen Lochs gelangt, über den nichts mehr entweichen kann und den Astronomen nicht beobachten können.
Die Animation oben aus dem Goddard Space Flight Center der NASA zeigt:
… Wie Trümmer eines Sterns, der durch Gezeiten zerstört wurde, mit sich selbst kollidieren und Stoßwellen erzeugen, die ultraviolettes und optisches Licht weit entfernt vom Schwarzen Loch aussenden. Nach Swift-Beobachtungen von ASASSN-14li dauerte es ungefähr einen Monat, bis diese Klumpen in das Schwarze Loch zurückfielen, wo sie Änderungen der Röntgenemission hervorriefen, die mit den früheren UV- und optischen Änderungen korrelierten.
Laut den Wissenschaftlern ist der Ereignishorizont des Schwarzen Lochs ASASSN-14li in der Regel dreizehn Mal so groß wie unser Sonnenvolumen. In der Zwischenzeit könnte sich die von dem zerstörten Stern gebildete Akkretionsscheibe mehr als doppelt so weit wie die Erde von der Sonne entfernt erstrecken.
Fazit: Ein Team von Wissenschaftlern hat mithilfe von Beobachtungen des NASA-Satelliten Swift die Todesspirale eines Sterns kartiert, der vom Schwarzen Loch im Zentrum seiner Galaxie zerstört wurde.
