Ein Schwarzes Loch: Rülpst phonstärker als Barney Gumble aus The Simpsons? (Bild-Quelle: elen31 über Adobe Stock)

Wurde bislang für unmöglich gehalten: Wenn schwarze Löcher Sterne verschlingen, dann »rülpsen« sie die stellare Überreste auch viele Jahre später wieder aus

Diese Entdeckung haben Astronomen gemacht, nachdem sie jahrelang solche schwarzen Löcher mit sogenannten »Tidal Disruption Events« beobachtet haben, »Gezeiten-Sternzerrissereignis« auf Deutsch übersetzt.

Aber was sind »Tidal Disruption Events« überhaupt, und was hat das mit der »Spaghettifizierung« von Sternen zu tun?

Was sind Tidal Disruption Events?

Solche als TDEs abgekürzten Ereignisse treten dann auf, wenn sich Sterne zu nahe an Schwarze Löcher heranwagen. Rückt ein Stern doch mal in unmittelbare Nachbarschaft eines Schwarzen Loches heran, übt die kolossale Schwerkraft des Schwarzen Loches unfassbare Gezeitenkräfte auf die Sterne aus; diese werden dadurch sowohl gedehnt als auch gepresst. Dieser Vorgang ist auch als »Spaghettifizierung« oder »Spaghetti-Effekt« bekannt.

Die so verunglückten Sterne werden im Verlauf weniger Stunden auseinandergerissen. Dieser Prozess erzeugt elektromagnetische Strahlung, die als starker Blitz beobachtbar ist.

Was passiert nach der Spaghettifizierung? Ein Teil des Sternenmaterials schleudert das Schwarze Loch weg. Der Rest des zerstörten Sterns bildet sich als dünne, Frisbee-förmige Struktur rund um das Loch. Diese sogenannte »Akkretionsscheibe« führt das Sternenmaterial allmählich dem Schwarzen Loch zu.

Anfangs sind diese Akkretionsscheiben instabil; das Sternenmaterial schwappt umher und zerschellt an sich selbst. Das führt zu Ausströmungen, die mit Radiowellen nachgewiesen werden können.

Für gewöhnlich beobachten Astronomen diesen Vorgang nur für einige Monate nach einem TDE. Im Rahmen einer neuen Studie haben Astronomen jetzt TDEs über einen Zeitraum von mehreren hundert Tagen beobachtet – und dabei Erstaunliches herausgefunden.

Was bedeutet: Schwarze Löcher »rülpsen«?

In der Studie haben die Astronomen herausgefunden: Ungefähr die Hälfte der Sterne-verschlingenden Schwarzen Löcher spucken selbst Jahre nach dem TDE noch Sternenmaterial aus. Genauer wurden bei 10 der 24 beobachteten Schwarzen Löcher nach zwei bis sechs Jahren Sternenmaterial ausgestoßen. Ein Vorgang, den man als »Rülpser« beschreiben könnte. So zumindest umschreibt es Yvette Cendes, Hauptautorin der Studie.

Sie sagt:

Wenn man Jahre später [auf Schwarze Löcher mit TDEs] schaut, wird ein sehr, sehr großer Teil dieser schwarzen Löcher, die zu einem früheren Zeitpunkt keine Radioemissionen hatten, plötzlich Radiowellen aussenden.

Yvette Cendes, Astronomin am Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik in Cambridge, bringt es auf den Punkt:

»Ich nenne es einen Rülpser, weil wir eine Art Verzögerung haben, bei der dieses Material erst viel später aus der Akkretionsscheibe austritt, als wir erwartet haben.«

In einem Reddit-Post meldete sich die Wissenschaftlerin jüngst zu Wort und schreibt ergänzend:

»Wir vermuten, dass sich [bei den 10 Schwarzen Löchern] die Bildung der Akkretionsscheiben um Jahre verzögert hat. Ich bin gespannt, welche Erklärungen sich meine Kollegen überlegen werden.«

Aber was veranlasst die Schwarzen Löcher dazu, lange, nachdem sie einen Stern verschlungen haben, nochmal »aufzustoßen«?

Wieso »rülpsen« Schwarze Löcher?

Weshalb Schwarze Löcher Jahre nach dem TDE Sternenmaterial ausgeben, darüber sind sich Yvette und ihre Kollegen uneins.

In einem Punkt sind sich die Studienautoren jedoch einig: Das späte Sternenmaterial kommt nicht aus dem Inneren der Schwarzen Löcher. Denn Schwarze Löcher sind durch einen »Ereignishorizont« gekennzeichnet. Dieser Ereignishorizont ist die Grenze eines Schwarzen Lochs. Alles, was diese Grenze überschreitet, verschluckt das Schwarze Loch für immer – egal, ob Materie oder Licht.

Schwups, und weg: Eben übte diese Frau noch freien Ausdruckstanz - schon wird sie von einem Schwarzen Loch aufgesogen. (Bild-Quelle: ArtSpark über Pixabay)

Deshalb kann das ausgespuckte Sternenmaterial nicht direkt aus dem Schwarzen Loch kommen. Interessanterweise überschreitet bei einem TDE nur wenig Sternenmaterial den Ereignishorizont.

Yvette Cendes gibt eine Erklärung dafür, woher das beobachtete Material stammen könnte - und ist sich doch unsicher. Sie sagt:

»Wir wissen nicht genau, ob das in den Radiowellen beobachtete Material aus der Akkretionsscheibe stammt oder ob es irgendwo in der Nähe des Schwarzen Lochs gespeichert wird.«

Cendes und ihr Team werden alle 10 der beobachteten Schwarzen Löcher mit TDEs weiterhin im Auge behalten. Vor allem, weil einige dieser Schwarzen Löcher noch immer Radiowellen aussenden.

Die Studie wurde am 25.08. dieses Jahres hochgeladen. Der in akademischen Kreisen übliche Peer-Review-Prozess, bei dem Kollegen aus der Forschung eine Arbeit prüfen, steht noch aus.

Übrigens gibt's noch mehr Sensationen aus dem Weltall, denn dieses Bild eines Schwarzen Lochs wurde mit KI geschossen!

Faszinieren euch solche Forschungsergebnisse aus den Weiten unseres Universums? Was findet ihr an Schwarzen Löcher an faszinierendsten? Welcher Science-Fiction-Film bildet nach eurem Dafürhalten Phänomene aus dem Universum realitätsnah ab? Schreibt uns eure Meinung dazu gerne in die Kommentare.