Es gibt ein helles Magnetar, das das supermassereiche Schwarze Loch in der Mitte der Milchstraße photobombt und die Bemühungen der Astronomen frustriert, das Schwarze Loch - Schütze A * genannt - mit Röntgenteleskopen zu untersuchen.
SagA * ist das der Erde am nächsten bekannte supermassereiche Schwarze Loch. Und obwohl es viel kleiner, leiser und dunkler ist als das kürzlich abgebildete Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie Messier 87, stellt es dennoch eine der besten Möglichkeiten dar, die Astronomen haben, um zu verstehen, wie sich Schwarze Löcher verhalten und mit ihrer Umgebung interagieren. Doch 2013 leuchtete ein Magnetar - ein ultradenser Stern (auch Neutronenstern genannt), der in starke Magnetfelder gehüllt ist - zwischen SagA * und Erde auf und hat seitdem versucht, das Schwarze Loch mit Röntgenteleskopen zu beobachten .
"Wir denken, dass dies möglicherweise ein Zerbrechen der Neutronensternoberfläche oder ein wirklich gewalttätiges Ereignis auf dem Neutronenstern ist, das dazu führt, dass es sehr, sehr hell wird und dann mit der Zeit langsam verblasst", sagte Daryl Haggard, Physiker an der McGill University in Montreal, der SagA * und das galaktische Zentrum studiert.
Magnetare sind winzige Objekte, die Teil einer Klasse von Sternen sind, deren Größe oft mit der von Manhattan vergleichbar ist. Bevor der kleine Stern aufleuchtete, gab es kein Anzeichen dafür, dass er überhaupt da war.
Im Jahr 2013 hat sich das geändert. Zu dieser Zeit war Haggard Teil eines Teams, das SagA * mithilfe von Röntgenteleskopdaten beobachtete, um zu sehen, wie das Schwarze Loch mit G2 interagieren würde - einem großen, gasförmigen Objekt, das sehr nahe am Schwarzen Loch vorbeiziehen sollte. Schwarze Löcher senden kein Licht aus, aber das heiße Gas, das direkt außerhalb ihrer Event-Hoizons umkreist, tut dies. Die umgebende Wolke von SagA * leuchtet normalerweise nur schwach, aber die Forscher hofften, dass das Ergebnis beim Absturz von G2 einige interessante Röntgenblitze sein würde.
Dann, am 24. April 2013, kam eine Kaskade überraschender Daten von ihren Teleskopen. Das erste Teleskop, das die plötzliche Veränderung bemerkte, war Swift, ein orbitales NASA-Teleskop.
"Wir haben das supermassereiche Schwarze Loch beobachtet und versucht, eine kleine Signatur in den Röntgenwellenlängen dieser Wechselwirkung zu erfassen, und dann ging BANG, der Magnetar, aus", sagte sie zu Live Science und klatschte zur Betonung in die Hände .
Es gab einen hellen Röntgenlichtblitz. Zuerst dachten die Astronomen, sie würden ein neues und beispielloses Verhalten des Schwarzen Lochs sehen, möglicherweise eine massive Fackel, sagte Haggard. Die meisten Röntgenobservatorien haben nicht die Auflösung, um zwischen zwei Objekten zu unterscheiden, insbesondere wenn der Magnetar so hell aufflackert.
Die beiden Objekte sind im physischen Raum ziemlich weit voneinander entfernt, etwa 3,2 Billionen Kilometer (2 Billionen Meilen) oder ein Drittel eines Lichtjahres. Teleskope sehen regelmäßig andere, nähere Sterne um das Schwarze Loch als unterschiedliche Objekte. Aber es ist zufällig so, dass SagA * und das Magnetar (mit dem Namen SGR 1745-2900) so abgewinkelt sind, dass sie aus der Perspektive der Erde fast übereinander liegen, nur 2,4 Bogensekunden voneinander entfernt am Himmel. (Der ganze Himmel ist ungefähr 1.296.000 Bogensekunden entfernt.)
Die meisten Röntgenobservatorien sehen sie als ein einzelnes Objekt, sagte Haggard.
"Am Anfang war die große Aufregung: 'Heilige Kuh, SagA * ist einfach verrückt geworden!' Es wäre die hellste Fackel gewesen, die wir jemals vom supermassiven Schwarzen Loch gesehen hatten ", sagte sie und bezog sich auf die Fackel des Röntgenlichts.
Aber am 26. April 2013 hat NuSTAR, ein anderes NASA-Orbital-Röntgenteleskop, etwas Lustiges in der hellen Fackel aufgenommen: eine Art tickende, pulsierende Qualität des Lichts mit Spitzen alle 3,76 Sekunden. Das ist nicht die Art von Verhalten, die sie von den Gaswolken um ein Schwarzes Loch erwarten würden, selbst in seinem aufgeregtesten Zustand, sagte Haggard.
Drei Tage später, am 29. April, löste das Chandra-Röntgenobservatorium, das schärfste Teleskop seiner Art im Weltraum, das Bild gut genug auf, um zu erkennen, dass es tatsächlich zwei Röntgenquellen gab: das helle, flackernde neue Licht und das vergleichsweise schwächere Leuchten des Gases um einen ruhenden SagA *.
Wie ein Beobachter-Team im Mai dieses Jahres im Astrophysical Journal berichtete, war dieses Pulsieren charakteristisch für einen hellen Punkt auf einem sich schnell drehenden Stern, der wie ein beschleunigter Leuchtturm auf die Erde und von dieser weg zeigt. Astrophysiker stellten fest, dass sie einen Magnetar sahen.
"Abhängig von Ihrer Perspektive war es entweder ein völliger Schmerz oder eine völlig neue Entdeckung", sagte Haggard.
Im Laufe der Zeit hat das Leuchten des Magnetars nachgelassen, wenn auch langsamer als üblich. Heutzutage, so Haggard, entspricht die Röntgenhelligkeit in etwa dem Glühen des umgebenden heißen Gases des Schwarzen Lochs, sodass Chandra die beiden leichter unterscheiden kann. Trotzdem, sagte sie, sehen sie ein bisschen aus wie die beiden Scheinwerfer eines Autos, die so weit entfernt sind, dass sie sich zu einem verschmelzen. Selbst Chandra kann nicht leicht erkennen, welche Röntgenphotonen vom heißen Gas um das Schwarze Loch und welche vom Magnetar kommen.
Für Beobachter des galaktischen Zentrums, sagte Haggard, ist diese Art von Problem typisch. Es gibt eine so dichte, helle Wolke aus heißem Material in der Gegend, dass jede Beobachtung erfordert, dass gute Daten sorgfältig aus dem Müll aussortiert werden. Der Magnetar ist für SagA * -Betrachter nur noch eine weitere Frustration.
