02.03.2022

Schwarzes Loch dreht sich auf die Seite

Rotationsachse ist um mehr als vierzig Grad gegenüber der Achse der Sternbahn geneigt.

Svetlana Berdyugina von der Universität Freiburg und Direktorin des Leibniz-Instituts für Sonnenphysik (KIS), hat zusammen mit einem internationalen Team von Astro­nominnen und Astronomen zum ersten Mal zuverlässig einen großen Unterschied zwischen der Rotationsachse des schwarzen Lochs und der Achse der Umlaufbahn des Doppel­sternsystems namens MAXI J1820+070 gemessen. Die Rotations­achse ist um mehr als vierzig Grad gegenüber der Achse der Sternbahn geneigt. „Diese Erkenntnis stellt die derzeitigen theoretischen Modelle zur Entstehung Schwarzer Löcher in Frage“, sagt Berdyugina.

Abb.: Illustration des Röntgendoppel­systems MAXI J1820+070 mit einem...
Abb.: Illustration des Röntgendoppel­systems MAXI J1820+070 mit einem schwarzen Loch. (Bild: R. Hynes, U. Freiburg)

„Der Unterschied von mehr als vierzig Grad zwischen der Bahnachse und dem Spin des schwarzen Lochs war völlig unerwartet. Wissen­schaftler sind bisher oft davon ausgegangen, dass dieser Unterschied sehr gering ist, wenn sie das Verhalten von Materie in einem gekrümmten Zeitraum um ein schwarzes Loch modelliert haben“, erklärt Berdyugina. Die neue Erkenntnis zwinge Astronomen dazu, die Modelle um eine neue Dimension zu erweitern. 

Das Forschungsteam machte seine Entdeckung mit dem astro­nomischen Polarimeter DIPol-UF, einem Instrument zur Messung des Winkels der optischen Drehung des Lichts. Gebaut wurde es vom Leibniz-Institut für Sonnen­physik und der finnischen Universität Turku. Im Nordic Optical Teleskop auf La Palma auf den spanischen Kanaren kam es dann schließlich zur Anwendung. „Unser verwendetes Polari­meter DIPol-UF ist einzigartig in seiner Fähigkeit, die optische Polarisation mit der Präzision und Genauigkeit von wenigen Teilen pro Million zu messen. Die Bestimmung der Bahn­orientierung von schwarzen Löchern anhand der Polarisation eröffnet einen neuen Weg zum Verständnis ihrer Entstehung und Physik“, erklärt Berdyugina.

Die schwarzen Löcher in Doppelstern­systemen sind durch einen kosmischen Kataklysmus entstanden – den Kollaps eines massereichen Sterns. Jetzt stellten die Forschenden fest, wie ein schwarzes Loch Materie von dem nahen, leichteren Begleit­stern mitreißt, der das Gravitations­zentrum des Systems umkreist. Die Wissenschaftler sahen helle optische Strahlung und Röntgen­strahlung als letzten Seufzer des einfallenden Materials und die Radioemission von den Jets, die aus dem System ausgestoßen wurden. Indem sie die leuchtenden Gas-Ströme, die Jets, im Radio- und Röntgen­bereich verfolgten, konnten die Astronomen die Richtung der Rotations­achse des schwarzen Lochs genau bestimmen. 

U. Freiburg / JOL

Weitere Infos

Virtuelle Jobbörse

Virtuelle Jobbörse
Eine Kooperation von Wiley-VCH und der DPG

Virtuelle Jobbörse

Innovative Unternehmen präsentieren hier Karriere- und Beschäftigungsmöglichkeiten in ihren Berufsfeldern.

Die Teilnahme ist kostenfrei – erforderlich ist lediglich eine kurze Vorab-Registrierung.

Sonderhefte

Physics' Best und Best of
Sonderausgaben

Physics' Best und Best of

Die Sonder­ausgaben präsentieren kompakt und übersichtlich neue Produkt­informationen und ihre Anwendungen und bieten für Nutzer wie Unternehmen ein zusätzliches Forum.

Meist gelesen

Themen