Manchmal ist die Realität seltsamer als die Fiktion. Dieser 5.000 Lichtjahre lange, schmale Strahlungs- und Plasmastrahl ist so hell wie ein Star Wars-Lichtschwert und so zerstörerisch wie der Todesstern. Dieser extragalaktische Strahl wird betankt und aus der Nähe eines schwarzen Lochs eines Monsters ausgestoßen, das 3 Milliarden Mal so groß ist wie die Masse unserer Sonne. „Ich hatte nicht erwartet, dass der Jet in M87 oder einem anderen Jet, der durch Akkretion auf ein Schwarzes Loch angetrieben wird, die Helligkeit so erhöht wie dieser Jet“, sagt der Astronom Juan Madrid von der McMaster University in Hamilton, Ontario. „Es wurde 90 Mal heller als normal. Aber die Frage ist, passiert dies jedem einzelnen Strahl oder aktiven Kern oder sehen wir ein merkwürdiges Verhalten von M87? “
Der Ausbruch kommt von einem Materieklumpen namens HST-1, der in den Jet eingebettet ist, einem starken schmalen Strahl heißen Gases, der von dem supermassiven Schwarzen Loch erzeugt wird, das sich im Kern dieser riesigen elliptischen Galaxie befindet. HST-1 ist so hell, dass es sogar den brillanten Kern von M87 überstrahlt, dessen schwarzes Monsterloch eines der massereichsten ist, die bisher entdeckt wurden.
Der glühende Gasklumpen hat Astronomen auf eine spannende Achterbahnfahrt gebracht. Die Astronomen beobachteten, wie sich HST-1 mehrere Jahre lang stetig aufhellte, dann verblasste und dann wieder aufhellte. Sie sagen, es ist schwer vorherzusagen, was als nächstes passieren wird.
Hubble verfolgt die überraschende Aktivität seit sieben Jahren und bietet die detaillierteste ultraviolette Lichtansicht des Ereignisses. Andere Teleskope haben HST-1 in anderen Wellenlängen überwacht, einschließlich Radio und Röntgen. Das Chandra-Röntgenobservatorium war das erste, das über die Aufhellung im Jahr 2000 berichtete. HST-1 wurde 1999 erstmals von Hubble-Astronomen entdeckt und benannt. Der Gasknoten ist 214 Lichtjahre vom Kern der Galaxie entfernt.
Das Aufflammen kann Einblicke in die Variabilität von Schwarzlochstrahlen in fernen Galaxien geben, die schwer zu untersuchen sind, weil sie zu weit entfernt sind. M87 befindet sich 54 Millionen Lichtjahre entfernt im Virgo Cluster, einer Region des nahe gelegenen Universums mit der höchsten Galaxiendichte.
Hubble bietet Astronomen eine einzigartige nahezu ultraviolette Sicht auf die Fackel, die mit bodengestützten Teleskopen nicht erreicht werden kann. "Hubbles scharfe Sicht ermöglicht es ihm, HST-1 aufzulösen und vom Schwarzen Loch zu trennen", erklärt Madrid.
Trotz der vielen Beobachtungen von Hubble und anderen Teleskopen sind sich die Astronomen nicht sicher, was die Aufhellung verursacht. Eine der einfachsten Erklärungen ist, dass der Jet auf eine Staubspur oder Gaswolke trifft und dann aufgrund der Kollision leuchtet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Magnetfeldlinien des Jets zusammengedrückt werden und eine große Menge Energie freisetzen. Dieses Phänomen ähnelt der Entwicklung von Sonneneruptionen auf der Sonne und ist sogar ein Mechanismus zur Erzeugung der Auroren der Erde.
Die Scheibe um ein sich schnell drehendes Schwarzes Loch weist Magnetfeldlinien auf, die ionisiertes Gas einschließen, das in Richtung des Schwarzen Lochs fällt. Diese Teilchen fließen zusammen mit der Strahlung entlang der Magnetfeldlinien schnell vom Schwarzen Loch weg. Die Rotationsenergie der sich drehenden Akkretionsscheibe verleiht dem ausströmenden Strahl einen Impuls.
Madrid hat Hubble-Archivbilder des Jets im Wert von sieben Jahren zusammengestellt, um Änderungen im Verhalten des HST-1 im Laufe der Zeit zu erfassen. Einige der Bilder stammten aus Beobachtungsprogrammen, die die Galaxie untersuchten, aber nicht den Jet.
Er fand Daten aus dem Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS), die zwischen 1999 und 2001 eine merkliche Aufhellung zeigten. In Bildern von 2002 bis 2005 stieg die Helligkeit von HST-1 stetig an. Im Jahr 2003 war der Düsenknoten brillanter als der leuchtende Kern des M87. Im Mai 2005 wurde HST-1 90-mal heller als 1999. Nach Mai 2005 begann die Fackel zu verblassen, verstärkte sich jedoch im November 2006. Dieser zweite Ausbruch war schwächer als der erste.
„Indem ich den Ausbruch über mehrere Jahre hinweg beobachtete, konnte ich der Helligkeit folgen und die Entwicklung der Fackel im Laufe der Zeit beobachten“, sagt Madrid. "Wir haben das Glück, Teleskope wie Hubble und Chandra zu haben, denn ohne sie würden wir die Helligkeit im Kern von M87 erhöhen, aber wir würden nicht wissen, woher sie kommt."
Madrid hofft, dass zukünftige Beobachtungen von HST-1 die Ursache der mysteriösen Aktivität aufdecken werden. "Wir hoffen, dass die Beobachtungen einige Theorien liefern, die uns einige gute Erklärungen für den Mechanismus geben, der das Abfackeln verursacht", sagt Madrid. "Astronomen möchten wissen, ob dies eine intrinsische Instabilität des Jets ist, wenn er aus der Galaxie herauspflügt, oder ob es sich um etwas anderes handelt."
Die Ergebnisse der Studie werden in der April-Ausgabe 2009 des Astronomical Journal veröffentlicht.
Quelle: HubbleSite
