Eine entfernte Galaxie bricht mit seltsamer Regelmäßigkeit aus, und Wissenschaftler haben herausgefunden, warum
Ungefähr alle 114 Tage, fast wie ein Uhrwerk, leuchtet eine 570 Millionen Lichtjahre entfernte Galaxie wie ein Feuerwerk auf. Seit mindestens 2014 haben unsere Observatorien dieses seltsame Verhalten aufgezeichnet. Jetzt haben sich Astronomen zusammengesetzt, um herauszufinden, warum.
Im Zentrum einer Spiralgalaxie namens ESO 253-G003 umkreist ein riesiger Stern ein supermassereiches Schwarzes Loch und fliegt alle 114 Tage so nah, dass ein Teil seiner Materie absorbiert wird, was einen hellen Lichtblitz bei mehreren Wellenlängen verursacht.
Dies sind die vorhersehbarsten und am häufigsten wiederholten Fackeln mit mehreren Wellenlängen, die wir im galaktischen Kern gesehen haben, und sie bieten uns die einmalige Gelegenheit, sie im Detail zu untersuchen - sagte die Studienautorin, Astronomin Anna Payne von der Universität von Hawaii in Manoa.
Wir glauben, dass das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie Ausbrüche erzeugt, weil es den Riesenstern teilweise verschluckt.
Die Fackeln wurden erstmals im November 2014 mithilfe der All-Sky Automated Survey für Supernovae (ASAS-SN) entdeckt. Zu dieser Zeit glaubten Astronomen, der Anstieg der Helligkeit sei auf eine Supernova in ESO 253-G003 zurückzuführen.
Insgesamt haben Astronomen 17 Fackeln in Abständen von ungefähr 114 Tagen identifiziert. Sie sagten dann voraus, dass die Galaxie am 17. Mai, 7. September und 26. Dezember 2020 wieder ausbrechen würde - und sie hatten Recht.
Die wiederkehrende Fackel wurde ASASSN-14ko genannt, und genaue Vorhersagen bedeuteten, dass Wissenschaftler mit dem leistungsstarken TESS-Teleskop der NASA neue, genauere Beobachtungen der Mai-Fackel machen konnten. Frühere Beobachtungen von anderen Instrumenten haben auch Daten über einen weiten Wellenlängenbereich geliefert.
Ein supermassereiches Schwarzes Loch, das bei einem Zusammenstoß mit einem Stern regelmäßig Bursts abgibt, ist keine Seltenheit - eines wurde letztes Jahr mit einer neunstündigen Burst-Karte entdeckt -, aber ESO 253-G003 war nicht so einfach.
Dies liegt daran, dass ESO 253-G003 in der Endphase der Verschmelzung tatsächlich zwei Galaxien sind, was bedeutet, dass sich im Zentrum zwei supermassereiche Schwarze Löcher befinden müssen.
Jüngste Studien haben gezeigt, dass zwei interagierende supermassive Schwarze Löcher wiederkehrende Fackeln verursachen können. Es wird jedoch angenommen, dass die Objekte im Zentrum von ESO 253-G003 zu weit voneinander entfernt sind, um auf diese Weise zu interagieren.
Bei jeder Annäherung verliert der Stern aufgrund des Schwarzen Lochs etwa 0,3% der Sonnenmasse - etwa drei Jupiter - genug, um die beobachteten Fackeln zu verursachen und dem Stern das Leben zu ermöglichen.
Wenn sich ein riesiger geschwollener Stern in einer sehr langgestreckten Umlaufbahn nahe, aber nicht zu nahe bewegt, kann das Schwarze Loch einen Teil des äußeren Materials stehlen, ohne den gesamten Stern auseinander zu reißen, sagte der Astronom Benjamin Shappy vom Institut für Astronomie der Universität von Hawaii. In diesem Fall kommt der Riesenstern einfach immer wieder zurück, bis er erschöpft ist.
Dies ist eine äußerst seltene Gelegenheit, den Prozess der Erhöhung der Masse supermassiver Schwarzer Löcher zu untersuchen.
Alles in allem möchten wir die Eigenschaften dieser Schwarzen Löcher und ihr Wachstum wirklich verstehen “, sagte der Astronom Chris Stanek von der Ohio State University. Wenn wir den Zeitpunkt der nächsten Episode genau vorhersagen können, können wir Daten erhalten, die wir sonst nicht hätten erhalten können.
Die Forschung wurde auf dem 237. Treffen der American Astronomical Society vorgestellt. Es wird auch im Astrophysical Journal veröffentlicht und ist auf arXiv verfügbar.
Quellen: Foto: Goddard Space Flight Center der NASA / Chris Smith (USRA / GESTAR)