Magnetfeld des supermassereichen Schwarzen Lochs beschleunigt Materiestrahlen
Bamberg - Die Magnetfelder supermassereicher Schwarzer Löcher sind stark genug, um Materiestrahlen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Das zeigt die Auswertung hochauflösender Beobachtungen der Galaxie NGC 1052 mit einem weltweiten Netz aus Radioteleskopen, der Very Long Baseline Interferometry VLBI, durch ein internationales Forscherteam. Die Messungen bestätigen damit theoretische Vorstellungen der Astronomen von aktiven Galaxienkernen, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Astronomy & Astrophysics“.
„Nach diesen theoretischen Modellen extrahieren die Materiestrahlen Rotationsenergie der Schwarzen Löcher“, schreiben Anne-Kathrin Baczko von der Remeis-Sternwarte in Bamberg und ihre Kollegen. Für einen solchen Prozess sind ausreichend starke Magnetfelder im Bereich von tausend bis zehntausend Gauß nötig. Eine Bestimmung der magnetischen Feldstärken am Ursprungsort der Materiestrahlen scheitert jedoch im Allgemeinen daran, dass sich die genaue Position des Schwarzen Lochs nicht bestimmen lässt.
Nahezu alle Galaxien enthalten in ihrem Zentrum ein Schwarzes Loch mit der millionen- oder gar milliardenfachen Masse unserer Sonne. Diese Schwarzen Löcher saugen Materie aus ihrer Umgebung auf. Ein Teil der einfallenden Materie schießt jedoch in eng gebündelten Materiestrahlen – Jets genannt – entlang der Polachsen des Schwarzen Lochs mit hoher Energie wieder ins All hinaus. Zumeist ist nur der auf die Erde zu gerichtete Jet beobachtbar, und das macht eine genaue Bestimmung der Position des selbst unsichtbaren Schwarzen Lochs unmöglich.
Die 60 Millionen Lichtjahre entfernte Galaxie NGC 1052 ist eine Ausnahme: Hier sind beide Jets sichtbar. Baczko und ihre Kollegen haben mit modernen Auswertungsmethoden VLBI-Beobachtungen des Kerns von NGC 1052 aus dem Jahr 2004 neu analysiert. Die Messungen zeigen eine sehr kleine, helle Radioquelle im Zentrum, die von den Forschern als Fußpunkt der beiden Jets gedeutet wird. Das ermöglicht Baczko und ihren Kollegen eine Bestimmung der Magnetfeldstärke. Sie liegt zwischen 200 und 80.000 Gauß und damit in dem Bereich, den die theoretischen Modelle vorhersagen. Mit einer Erweiterung des VLBI um eine Radioantenne im Weltall ließe sich das Auflösungsvermögen noch einmal erheblich verbessern – und dann, so die Forscher, könne man auch diesen Fußpunkt auflösen und das Magnetfeld noch genauer bestimmen.
Bildquelle: Baczko et al. / A&A
