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SCHWARZE LÖCHER
Stellarer Snack statt Supernova
von Stefan Deiters
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13. November 2016

Im vergangenen Jahr bemerkten Astronomen ein plötzliches Aufleuchten in einer fernen Galaxie und hielten dies für eine besonders helle Supernova. Neue Beobachtungen werfen nun aber ein ganz anderes Licht auf dieses Ereignis: Die Forscher könnten nämlich auch Zeuge der Zerstörung eines Sterns durch das zentrale Schwarzen Loch geworden sein.

Stern

So könnte es ausgesehen haben, als der Stern in der fernen Galaxie vom zentralen Schwarzen Loch zerrissen wurde. Bild: ESO, ESA / Hubble, M. Kornmesser  [Großansicht]

Zunächst schien alles klar: Das vom All Sky Automated Survey for SuperNovae entdeckte Aufleuchten in einer ferner Galaxie wurde von den Astronomen als hellste bislang beobachtete Supernova klassifiziert, also als das gewaltsame Ende eines massereichen Sterns. Das Ereignis ASASSN-15lh galt sogar als "überleuchtkräftige Supernova", was nach Ansicht der Experten auf die Explosion eines besonders massereichen Sterns hindeutete. Das Aufleuchten war doppelt so hell, wie der bisherige Rekordhalter.

Die vermeintliche Supernova ereignete sich in einer Galaxie, die rund vier Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Neue Beobachtungen eines internationalen Forscherteams stellen nun aber die anfängliche Interpretation aus dem vergangenen Jahr infrage.

"Wir haben die Quelle über zehn Monate nach dem Ereignis untersucht und sind zu dem Schluss gekommen, dass die Erklärung einer ungewöhnlich hellen Supernova nunmehr recht unwahrscheinlich erscheint", so Giorgos Leloudas vom Weizmann Institute of Science in Israel und dem Dark Cosmology Centre des Niels-Bohr-Instituts in Dänemark. "Unsere Ergebnisse deuten vielmehr darauf hin, dass das Aufleuchten von einem sich schnell um die eigene Achse drehenden supermassereichen Schwarzen Loch stammt, das gerade dabei ist, einen massearmen Stern zu zerstören."

Die Wissenschaftler vermuten, dass in der entfernten Galaxie ein sonnenähnlicher Stern dem zentralen supermassereichen Schwarzen Loch zu nahe gekommen und von dessen extremen Gezeitenkräften zerrissen worden ist. Dabei wurde der Stern zunächst "spaghettisiert", also in die Länge gezogen. Stoßwellen von kollidierenden Trümmerteilen und das sich während des Akkretionsprozesses aufheizende Material sorgten dann für die extreme Helligkeit des Ereignisses. Ein solcher Vorgang wurde bislang nur etwa zehn Mal beobachtet.

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Bei ihrer Analyse stützten sich die Wissenschaftler auf die Daten zahlreicher Teleskope, darunter Beobachtungen des Weltraumteleskops Hubble, des Very Large Telescope der europäischen Südsternwarte ESO und von anderen ESO-Teleskopen in Chile. "Es gibt mehrere Aspekte, die unabhängig voneinander dafür sprechen, dass hier ein Objekt durch die Gezeitenwirkung auseinandergerissen wurde und nicht als Supernova explodiert ist", so Morgan Fraser von der University of Cambridge.

Insbesondere konnten die Wissenschaftler in den Daten mehrere Phasen während der zehn Monaten nach dem anfänglichen Aufleuchten identifizieren. Diese sprechen eindeutig gegen das Supernova-Szenario und passen gut zu der Vorstellung, dass hier ein Stern vom zentralen Schwarzen Loch der Galaxie zerrissen wurde.

Allerdings bedarf es auch beim bevorzugten Modell zur Erklärung der Beobachtungen einer Besonderheit: "Das Zerreißen des Sterns durch die Gezeitenwirkung des Schwarzen Lochs, das wir als Erklärung vorschlagen, kann die Beobachtungen nicht erklären, wenn sich das supermassereiche Schwarze Loch nicht um die eigene Achse drehen würde", so Nicholas Stone von der Columbia University in den USA. "Wir glauben also, dass bei ASASSN-15ln ein Objekt von einer ganz besonderen Art von Schwarzem Loch zerrissen worden ist."

Aus der Masse der Galaxie, in der das Ereignis beobachtet wurde, folgern die Wissenschaftler, dass das zentrale Schwarz Loch mindestens eine Masse von etwa der 100-Millionen-fachen Masse unsere Sonne haben muss. Damit wäre das Schwarze Loch aber nicht massereich genug, um durch seine Gezeitenwirkung einen Stern zerreißen zu können, der weiter entfernt ist, als der Ereignishorizont des Schwarzen Lochs. Anders sieht es nur bei Schwarzen Löchern aus, die sich schnell um die eigene Achse drehen.

Trotz der vielen gesammelten Daten sind sich die Astronomen aber noch nicht zu 100 Prozent sicher, dass ihre Erklärung richtig ist. "Es ist aber mit Abstand die Wahrscheinlichste", so Leloudas. Über ihre Beobachtungen berichten die Astronomen in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Nature Astronomy erschienen ist.    

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Milchstraße: "Todesschrei" vom Rand des Schwarzen Lochs - 3. November 2003
VLT: Rasender Stern um das zentrale Schwarze Loch - 21. Oktober 2002
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
ESO
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