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Rätselhafte Fontänen: Schwarze Löcher schleudern Eisen ins All

Jet eines Schwarzen Lochs in der Animation: mit 200.000 Kilometern pro Sekunde ins All geschleudert Zur Großansicht
DPA/ Nature/ Riccardo Lanfranchi

Jet eines Schwarzen Lochs in der Animation: mit 200.000 Kilometern pro Sekunde ins All geschleudert

Schwarze Löcher feuern rätselhafte Fontänen ins All. Nun wurden Astronomen Zeugen eines Ausbruchs. Sie glauben erkannt zu haben, woraus die Materiejets bestehen.

Schwarze Löcher verschlucken sämtliche Materie, die ihnen zu nahe kommt. Bevor sie jedoch unwiederbringlich eingesogen wird, sammelt sie sich in der Regel in einer schnell rotierenden Scheibe. Aus dieser Akkretionsscheibe schießen bei vielen Schwarzen Löchern mächtige Materie-Strahlen, die sogenannten Jets, senkrecht nach oben und unten ins All hinaus. Astronomen haben nun herausgefunden, dass diese Fontänen offenbar aus Eisen und Nickel bestehen.

"Obwohl sie seit Jahrzehnten beobachtet werden, sind wir immer noch nicht sicher, woraus sie bestehen und was sie antreibt", erläutert María Díaz Trigo von der Europäischen Südsternwarte (Eso) in einer Mitteilung des Internationalen Radioastronomie-Forschungszentrums Icrar in Australien. Mit den Icrar-Instrumenten und dem europäischen Röntgensatelliten "XMM-Newton" wurden die Forscher nun Zeugen, wie sich bei einem neu entdeckten Schwarzen Loch plötzlich ein Jet bildete.

Wo kommt die positive Ladung her?

"Wir wissen seit langem, dass die Jets Elektronen enthalten, aber unter dem Strich keine negative elektrische Ladung besitzen, also muss es in ihnen etwas positiv Geladenes geben", erläuterte Co-Autor James Miller Jones vom Icrar. "Bis jetzt war nicht klar, ob die positive Ladung von Positronen kommt, dem Antimaterie-Gegenpart der Elektronen, oder von positiv geladenen Atomen."

Die Analyse der Strahlung aus den Jets des Schwarzen Lochs förderte nun charakteristische Spektrallinien zutage, eindeutige Fingerabdrücke von Eisen- und Nickelatomen. Wie die Forscher im Fachblatt "Nature" schreiben, besteht ein erheblicher Anteil der Jets aus Atomen unterschiedlicher Elemente. Da Atome sehr viel schwerer sind als Positronen, können die Jets so deutlich mehr Energie aus dem System wegtragen als Strahlen aus Elektronen und Positronen.

Die Messungen erlaubten auch, die Geschwindigkeit der Jets bei dem beobachteten Schwarzen Loch zu bestimmen: Sie schießen mit knapp 200.000 Kilometern pro Sekunde ins All hinaus, das sind zwei Drittel der Lichtgeschwindigkeit. Angetrieben werden die Jets demnach von der schnell rotierenden Akkretionsscheibe und nicht vom Schwarzen Loch selbst.

boj/dpa

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1. Macht Sinn
frenchhorn_69 14.11.2013
Eisen steht "am Ende" der Fusions- bzw. Spaltbarkeit. Sprich lässt sich weder spalten noch fusionieren. Im Gegensatz zu Uran- resp. Wasserstoffisotopen. Am "Ende" aller Zeit, wird es nur noch Eisen geben. In einem Schwarzen loch scheinen diese Prozesse "schneller" abzulaufen. Alles ist eben relativ
2.
no-panic 14.11.2013
Zitat von sysopDPA/ Nature/ Riccardo LanfranchiSchwarze Löcher schießen rätselhafte Fontänen ins All. Nun wurden Astronomen Zeugen eines Ausbruchs - und glauben nun zu wissen, woraus die Materiejets bestehen. http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/schwarze-loecher-jets-enthalten-eisen-a-933502.html
Frei nach Claire Walldoff (http://de.wikipedia.org/wiki/Claire_Waldoff). Wer schmeißt denn da mit Eisen, dat sollter sich verbeißen! Der sollte mit was andres schmeißen Als ausgerechnet Eisen.
3. .
xaron 14.11.2013
Natürlich lässt sich Eisen fusionieren. Es braucht halt nur mehr Energie, als durch die Fusion entsteht.
4. Ich kann mir nicht vorstellen...
mittelerdling 14.11.2013
...dass die Jets nur von der Akkretionsscheibe ihre Antriebsenergie beziehen. Da beide aus der Mitte des schwarzen Loches zu entspringen scheinen, muss selbiges an der Beschleunigung doch einen nicht gerade geringen Anteil haben. Oder?? MfG
5. Kleine Korrektur
Polycrux 14.11.2013
Zitat von frenchhorn_69Eisen steht "am Ende" der Fusions- bzw. Spaltbarkeit. Sprich lässt sich weder spalten noch fusionieren. Im Gegensatz zu Uran- resp. Wasserstoffisotopen. Am "Ende" aller Zeit, wird es nur noch Eisen geben. In einem Schwarzen loch scheinen diese Prozesse "schneller" abzulaufen. Alles ist eben relativ
Eisen steht am Ende des Fusionsprozesses, bei welchem die Energiebilanz gerade noch positiv ist. Natürlich können auch Eisen und die nachfolgenden, schwereren Elemente fusioniert werden, dabei wird allerdings Energie verbraucht. Wenn Eisen nicht fusioniert werden könnte, dann würde es auch keines geben - ebensowenig wie die anderen, schweren Elemente, die der gängigen Theorie nach bei Supernovae entstehen. Eine generelle Anmerkung zum Thema "Schwarze Löcher" hätte ich noch: Ich vermisse in diesem und vielen anderen Artikeln den Hinweis, daß es sich bei Schwarzen Löchern um ein theoretisches Konstrukt handelt, welches die beobachteten Phänomene mithilfe der aktuellen Hypothesen zur Materieverdichtung zu deuten versucht. Die Existenz von Schwarzen Löchern ist mitnichten bewiesen. Um es mit Karl Popper zu formulieren: "All unser Wissen basiert auf Vermutungen."
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