Supermassive Schwarze Löcher beeinflussen Sternenexplosionen: Neue Erkenntnisse durch das Hubble-Weltraumteleskop

Im Zentrum fast jeder großen Galaxie im Universum befindet sich ein supermassereiches schwarzes Loch – und alles, was ihm zu nahekommt, sei es Gas, Staub oder sogar Sterne, wird von diesen kosmischen Giganten verschlungen, sobald es den Ereignishorizont überschreitet.

Wenn supermassereiche schwarze Löcher große Mengen an Energie und Materie aufnehmen, können sie gewaltige Plasmastrahlen ausstoßen, die sich fast mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum bewegen. Ein bekanntes Beispiel ist die Galaxie Messier 87, die sich etwa 54 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Dort existiert ein supermassereiches schwarzes Loch mit der 6,5 Milliarden-fachen Masse unserer Sonne, das 3.000 Lichtjahre lange Plasmastrahlen erzeugt.

Neue Forschungsergebnisse, die auf Beobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops basieren, zeigen nun, dass Doppelsternsysteme, die sich in der Nähe dieser Jets befinden, einem hohen Risiko ausgesetzt sind.

Doppelsternsysteme entstehen, wenn zwei Sterne gravitativ aneinander gebunden sind. Häufig handelt es sich dabei um eine alternde, aufgeblähte Sonne und einen Weißen Zwerg – die Überreste eines früher aktiven Sterns. In solchen Systemen kann der größere Stern seine äußeren Schichten, hauptsächlich Wasserstoff, abstoßen. Dieser Wasserstoff wird dann von dem dichten Weißen Zwerg angezogen.

Sobald sich genug Wasserstoff auf der Oberfläche des Weißen Zwergs angesammelt hat, erreicht er einen kritischen Punkt. Dies führt zu einer gewaltigen Explosion, die einer Wasserstoffbombe ähnelt. Diese Explosionen werden als Nova bezeichnet und kommen relativ häufig im Universum vor. Tatsächlich wird in naher Zukunft eine Nova-Explosion des Sterns T Coronae Borealis erwartet – und Wissenschaftler glauben, dass dieses Ereignis hell genug sein wird, um einen „neuen Stern“ am Nachthimmel sichtbar zu machen.

Interessanterweise haben Astronomen herausgefunden, dass Nova-Ausbrüche in Doppelsternsystemen, die sich in der Nähe der Plasmastrahlen des supermassereichen schwarzen Lochs von Messier 87 befinden, fast doppelt so häufig auftreten. Zunächst vermuteten die Forscher, dass die Jets den Brennstoffprozess in diesen Systemen ankurbeln oder sogar neue Doppelsternsysteme in ihrer Umgebung entstehen lassen könnten.

„Wir sind nicht die Ersten, die bemerkt haben, dass in der Nähe des M87-Jets mehr Aktivität zu sehen ist“, sagte Michael Shara, Co-Autor der Studie und Wissenschaftler am American Museum of Natural History, in einer Pressemitteilung. „Aber Hubble hat uns weit mehr Beispiele und statistische Belege für diese verstärkte Aktivität geliefert, als wir jemals zuvor hatten.“

Die Hinweise auf den Einfluss der Jets auf die umliegenden Sterne wurden in einem Zeitraum von neun Monaten gesammelt, während Hubble alle fünf Tage mit seiner neueren Weitwinkelkamera Beobachtungen durchführte. Obwohl Nova-Ausbrüche in Galaxien relativ häufig sind, zeigt diese neue Forschung, wie stark supermassereiche schwarze Löcher die Aktivität und Evolution von Galaxien beeinflussen können.

Die Beobachtungen tragen zu unserem Verständnis bei, wie schwarze Löcher nicht nur Materie und Energie absorbieren, sondern auch das Umfeld um sie herum formen. Sie zeigen, dass die mächtigen Plasmastrahlen, die aus den Zentren von Galaxien ausgestoßen werden, eine entscheidende Rolle in der Sternentwicklung spielen können – und möglicherweise sogar das Schicksal ganzer Sternsysteme beeinflussen.

Während die genaue Mechanik, wie die Jets die Entstehung und Explosion von Novae beeinflussen, noch weiter erforscht werden muss, ist dies ein weiterer Beweis dafür, wie wenig wir bisher über die komplexen Wechselwirkungen in unserer Galaxie verstehen. Solche Entdeckungen helfen, die Geheimnisse des Universums Stück für Stück zu entschlüsseln