Rote Blitze aus dem Schwarzen Loch

Rätselhaftes Phänomen: Ein Schwarzes Loch im Sternbild Schwan hat im letzten Sommer nicht nur einen der stärksten Ausbrüche der letzten Jahrzehnte erlebt, es erzeugte dabei auch mysteriöse rote Blitze. Jeder dieser Blitze war so hell wie tausend Sonnen, dauerte aber nur wenige Sekundenbruchteile. Was diese Lichtblitze erzeugt, ist bisher unklar. Die Forscher vermuten jedoch, dass sie von der Basis des Strahlen-Jets dieses Schwarzen Lochs ausgehen.

Das knapp 8.00 Lichtjahre von uns entfernte Schwarze Loch V404 Cygni ist normalerweise eher unauffällig. Es hat nur die Masse von rund zwölf Sonnen und wird von einem ebenfalls eher kleinen, sterbenden Stern umkreist. Doch im Sommer 2015 wurde das System plötzlich aktiv. Astronomen beobachteten heftige, energiereiche Strahlenausbrüche in gleich mehreren Wellenlängen – ein extrem seltenes Ereignis bei einem Schwarzen Loch.

Extrem hell und ultrakurz

Doch dabei geschah noch mehr, wie nun Poshak Gandhi von der University of Southampton und seine Kollegen berichten: Das Schwarze Loch produzierte in der Hochphase dieser Ausbrüche auch ein bisher unbekanntes Phänomen: rote Blitze. Eingefangen wurden sie mit der auf schnelle Aufnahmen spezialisierten multispektralen Ultrafast-Cam am Herschel Teleskop in La Palma auf den Kanaren.

Jeder dieser Blitze setzte die Energie von tausend Sonnen frei – und das in Sekundenbruchteilen. Denn einige dieser roten Flackerlichter dauerten kürzer als 1/40stel Sekunde, wie die Astronomen berichten. Die Hochgeschwindigkeits-Aufnahmen der Teleskop-Kamera zeichneten das Blitzgewitter in drei Lichtfarben gleichzeitig auf – erst das verriet den Astronomen, dass hier kein weißes, sondern rotes Licht ausgestrahlt wurde.

Ursache unbekannt

Wie die roten Blitze entstehen, ist bisher noch unbekannt. „Die hohe Geschwindigkeit dieser Blitze sagt uns, dass die Region, in der dieses Licht erzeugt wird, sehr kompakt sein muss“, sagt Gandhi. „Aus Farbe, Geschwindigkeit und Energie dieser Blitze schließen wir, dass dieses Licht von der Basis der Jets dieses Schwarzen Lochs ausgehen muss.“ Doch welche Prozesse dort ablaufen, bleibt unklar.

Die Beobachtungen zeigen aber, dass sich die Blitze vor allem dann häuften, wenn das Schwarze Loch mehr Material ansaugte, als es verschlucken konnte. „Diese Blitze waren auf dem Höhepunkt des Fressgelages am stärksten“, so Gandhi. Die Forscher vermuten deshalb, dass diese Überfütterung durch das vom Begleitstern abgesaugte Material eine wichtige Rolle spielt. Es löst möglicherweise eine explosive Reaktion des Schwarzen Lochs aus, in deren Verlauf die Jets entstehen und mit ihnen die Blitze.

Für einen gemeinsamen Ursprung spricht die Tatsache, dass V404 Cygni immer dann Blitze aussendete, wenn von ihm ein Strahl energiereicher Teilchen ausging. „Die Dauer dieser Blitzepisoden könnte mit dem An- und Abschalten des Jets verknüpft sein“, mutmaßt Gandhi. Wie genau die Lichtblitze und auch der Jet entstehen, sei jedoch unbekannt. (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2016; doi: 10.1093/mnras/stw571)

(University of Southampton, 16.03.2016 – NPO)