Ein Geist verfolgt das zentrale Schwarze Loch der Milchstraße und enthüllt, dass der galaktische Kern in der Vergangenheit wahrscheinlich viel aktiver war als heute. Wissenschaftler, die das Fermi-Weltraumteleskop verwenden, haben schwache Erscheinungen von mächtigen Gammastrahlen gefunden, die vom Zentrum unserer Galaxie ausgehen müssen.
"Diese schwachen Jets sind ein Geist oder Nachbild dessen, was vor einer Million Jahren existierte", sagte Meng Su, Astronom am Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik (CfA) und Hauptautor eines neuen Papiers im Astrophysical Journal. "Sie stärken die Argumente für einen aktiven galaktischen Kern in der relativ jungen Vergangenheit der Milchstraße."
Dies ist das erste Mal, dass dieser Jet-Typ aus dem Schwarzen Loch der Milchstraße entdeckt wurde. Wissenschaftler wissen, dass andere aktive Galaxien Kerne haben, die hell leuchten, von supermassiven Schwarzen Löchern angetrieben werden, die Material verschlucken, und oft Doppeljets in entgegengesetzte Richtungen spucken.
Die beiden durch Fermi-Beobachtungen gefundenen Strahlen oder Jets erstrecken sich vom galaktischen Zentrum bis zu einer Entfernung von 27.000 Lichtjahren über und unter der galaktischen Ebene.
Die neu entdeckten Jets könnten mit mysteriösen Gammastrahlenblasen zusammenhängen, die Fermi 2010 entdeckt hat. Diese Blasen erstrecken sich auch 27.000 Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße entfernt. Wenn sich die Blasen jedoch senkrecht zur galaktischen Ebene befinden, sind die Gammastrahlen in einem Winkel von 15 Grad geneigt. Dies kann eine Neigung der Akkretionsscheibe widerspiegeln, die das supermassereiche Schwarze Loch umgibt.
"Die zentrale Akkretionsscheibe kann sich unter dem Einfluss des Spin des Schwarzen Lochs verziehen, wenn sie sich in Richtung des Schwarzen Lochs windet", erklärte Co-Autor Douglas Finkbeiner von der CfA. "Das in die Scheibe eingebettete Magnetfeld beschleunigt daher das Strahlmaterial entlang der Spinachse des Schwarzen Lochs, das möglicherweise nicht mit der Milchstraße ausgerichtet ist."
Die beiden Strukturen bildeten sich auch unterschiedlich. Die Strahlen wurden erzeugt, als Plasma aus dem galaktischen Zentrum herausspritzte und einem korkenzieherartigen Magnetfeld folgte, das es fest fokussierte. Die Gammastrahlenblasen wurden wahrscheinlich durch einen „Wind“ heißer Materie erzeugt, der von der Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs nach außen wehte. Infolgedessen sind sie viel breiter als die schmalen Düsen.
Sowohl die Strahlen als auch die Blasen werden durch inverse Compton-Streuung angetrieben. Dabei kollidieren Elektronen, die sich in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit bewegen, mit energiearmen Lichtquellen wie Radio- oder Infrarotphotonen. Die Kollision erhöht die Energie der Photonen in den Gammastrahlenteil des elektromagnetischen Spektrums.
Die Entdeckung lässt die Frage offen, wann die Milchstraße zuletzt aktiv war. Ein Mindestalter kann berechnet werden, indem die Länge des Jets von 27.000 Lichtjahren durch seine ungefähre Geschwindigkeit dividiert wird. Es kann jedoch viel länger bestehen geblieben sein.
"Diese Jets flackerten wahrscheinlich ein und aus, als das supermassereiche Schwarze Loch abwechselnd Material schluckte und nippte", sagte Finkbeiner.
Es würde einen enormen Zufluss von Materie erfordern, bis der galaktische Kern wieder aufflammt. Finkbeiner schätzt, dass eine Molekülwolke erforderlich wäre, die etwa 10.000 Mal so viel wie die Sonne wiegt.
„10.000 Sonnen gleichzeitig in das Schwarze Loch zu schieben, würde den Trick tun. Schwarze Löcher sind unordentliche Esser, daher würde ein Teil dieses Materials herausspritzen und die Jets antreiben “, sagte er.
Quelle: CfA
