Ein nahes Schwarzes Loch als Fenster in das frühe Universum
Der aktive Kern einer nahen Galaxie wächst außergewöhnlich schnell und sorgt für einen bisher nie beobachteten Ausbruch von Radiostrahlung.
Radio-Transienten – kurzlebige Quellen von Radiostrahlung am Himmel – können in der Umgebung von Schwarzen Löchern entstehen. Sie sind das Ergebnis von Prozessen, die unter extremen physikalischen Bedingungen ablaufen. Während die meisten Radio-Transienten nur Tage oder Wochen andauern, leuchtet das extrem massereiche Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie SDSS J110546.07
Ein internationales Team um Stefanie Komossa vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) untersuchte die einzigartige Galaxie mit Hilfe neuer Beobachtungen und Archivdaten, die von niederenergetischer Radiostrahlung bis hin zu hochenergetischem Röntgenlicht reichen.
SDSS J110546.07+145202.4 befindet sich rund 1,8 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Löwe. Die Intensität ihrer Radiostrahlung hat sich innerhalb kurzer Zeit um mehr als das Zwanzigfache erhöht und zeigt keine Anzeichen einer Abschwächung. Seit mittlerweile mehr als acht Jahren leuchtet die Galaxie außergewöhnlich hell im Radiobereich – rund 1016-Mal so intensiv wie unsere Sonne. „Wir haben es mit dem Prototyp einer neuen Klasse von Galaxien zu tun, die sich im Radiobereich kurzfristig stark ändern“, kommentiert Co-Autor Phil Edwards von der australischen nationalen Wissenschaftsagentur CSIRO.
Die Quelle der Radiostrahlung liegt am Schwarzen Loch im Zentrum der Galaxie. Dieses hat eine vergleichsweise geringe Masse, die sich durch das Akkretieren von Materie jedoch außergewöhnlich schnell erhöht. „Helle Radiostrahlung von rapide wachsenden, leichten Schwarzen Löchern ist ohnehin selten. Der Eintritt in einen langlebigen, radiohellen Zustand wurde vorher noch nie beobachtet“, berichtet Komossa. „Folgebeobachtungen mit zahlreichen Teleskopen, unter anderem mit dem 100-Meter-Radioteleskop in Effelsberg, dem Australia Telescope Compact Array von CSIRO und Satelliten im Weltraum, bestätigen die einzigartigen Eigenschaften der Quelle“, ergänzt Co-Autor Alexander Kraus.
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Das Team vermutet auf Grundlage des umfangreichen Datensatzes, dass seit einigen Jahren mehr Materie in das Schwarze Loch fällt, was wiederum einen Jet gestartet hat – einen gebündelten fast lichtschnellen Plasmastrom, der breitbandig strahlt. Warum genau mehr Materie in das Schwarze Loch fällt und warum der Ausbruch schon so lange andauert, ist noch nicht abschließend geklärt.
Eine geringe Masse und ein schnelles Wachstum sind genau die Eigenschaften von zentralen Schwarzen Löchern, die man von Galaxien im frühen Universum erwartet. SDSS J110546.07
„Solche hochenergetischen Ereignisse können Astronomen eine Fülle von Erkenntnissen liefern. Durch das Beobachten dieser Jets und Ausbrüche können wir die physikalischen Vorgänge in einigen der extremsten Umgebungen des Universums untersuchen“, erläutert Co-Autor Kovi Rose von der Universität Sydney.
Mit hochauflösenden Instrumenten wie dem Very Long Baseline Array (VLBA) wird sich in Zukunft die Struktur des Jets darstellen und die Entwicklung der Radiostrahlung über weitere Jahre verfolgen lassen. „Mit empfindlichen Anlagen wie dem kommenden SKA wird man ähnliche Radio-Transienten in zukünftigen Himmelsdurchmusterungen identifizieren können. Das ist entscheidend, um Lücken in unserem Verständnis des frühen Universums zu schließen“, erklärt Komossa. [MPIfR / dre]
Weitere Informationen
- Originalveröffentlichung
S. Komossa, D. Grupe, A. Kraus, et al., SDSS J110546.07+145202.4: The First Long-duration Radio Changing-look NLS1 Galaxy, Astrophys. J. 1003 (1), 46, 13. Mai 2026; DOI: 10.3847/1538-4357/ae610f - Emeritus-Gruppe „VLBI“ (J. Anton Zensus), Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn
