Nahes Schwarzes Loch überrascht durch einen jahrzehntelangen Radioausbruch, der Auskunft über das frühe Universum gibt
Ein Schwarzes Loch in einer vergleichsweise nahen Galaxie überrascht Astronomen mit einem seit Jahren anhaltenden Radioausbruch. Das zentrale Schwarze Loch im Galaxienzentrum weist dabei Eigenschaften auf, die normalerweise nur bei Objekten aus dem frühen Universum vorkommen.
Seit mehr als acht Jahren sendet die Spiralgalaxie SDSS J110546.07+145202.4 außergewöhnlich starke Radiostrahlung aus. Die rund 1,8 Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxie im Sternbild Löwe ist damit die erste bekannte Quelle dieser Art, deren Helligkeit im Radiobereich über einen so langen Zeitraum anhält. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie in Bonn hat das ungewöhnliche Objekt nun eingehend untersucht.
Die Wissenschaftler werteten sowohl aktuelle Messungen als auch umfangreiche Archivdaten aus. Die Beobachtungen erstreckten sich über niederenergetische Radiostrahlung bis zu hochenergetischen Röntgendaten. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal The Astrophysical Journal veröffentlicht.
Eine neue Klasse radioaktiver Galaxien?
Radio-Transienten sind Phänomene, bei denen nur für kurze Zeit Radiowellen ausgesendet werden. Danach verschwindet das Signal wieder oder flacht stark ab. Astronomen unterscheiden dabei zwischen langperiodischen Radio-Transienten (LPTs), die Stunden und sogar Tage bestehen bleiben, und den Fast Radio Bursts, kurzen Ausbrüchen, die nur Millisekunden lang andauern. Radioausbrüche entstehen häufig in der Umgebung von Weißen Zwergen, Neutronensternen oder Schwarzen Löchern, und weisen stets auf extreme kosmische Ereignisse hin.
Im Fall von SDSS J110546.07+145202.4 blieb die intensive Radiostrahlung sogar über Jahre hinweg erhalten und zeigt bisher keine Anzeichen von Abschwächung. Innerhalb kurzer Zeit nahm die Radiohelligkeit der Galaxie um mehr als das Zwanzigfache zu. Heute strahlt sie im Radiobereich etwa zehn Billiarden Mal stärker als die Sonne.
„Wir haben es mit dem Prototyp einer neuen Klasse von Galaxien zu tun, die sich im Radiobereich kurzfristig stark ändern“, kommentiert Co-Autor Phil Edwards von der australischen Wissenschaftsorganisation CSIRO.
Im Zentrum der Galaxie befindet sich ein vergleichsweise leichtes, aber rasch wachsendes Schwarzes Loch. Nach Einschätzung des Forschungsteams sammelt es derzeit außergewöhnlich viel Materie ein und erhöht dadurch seine Masse in kurzer Zeit.
Ein rätselhafter Jet
Die Forschenden vermuten, dass der verstärkte Materiezufluss einen sogenannten Jet ausgelöst hat. Dabei handelt es sich um einen eng gebündelten Strom nahezu lichtschneller Teilchen, der intensive Strahlung erzeugt. Weshalb sich der Materiezufluss verstärkt hat und warum der Ausbruch bereits so lange anhält, ist noch unklar.
„Helle Radiostrahlung von rapide wachsenden, leichten Schwarzen Löchern ist ohnehin selten“, berichtet Erstautorin Stefanie Komossa. „Der Eintritt in einen langlebigen, radiohellen Zustand wurde vorher noch nie beobachtet.“
Folgebeobachtungen mit zahlreichen Teleskopen würden die besonderen Eigenschaften der Quelle bestätigen, sagen die Autoren.
Gerade die geringe Masse im Zusammenhang mit dem schnellen Wachstum macht das Schwarze Loch so interessant. Denn solche Eigenschaften erwarten Astronomen vor allem bei den ersten zentralen Schwarzen Löchern, die sich in den jungen Galaxien des frühen Universums entwickelten.
Fenster in die kosmische Vergangenheit
Da sich SDSS J110546.07+145202.4 vergleichsweise nahe befindet, lässt sich das Objekt besser untersuchen als weit entfernte Galaxien. Dadurch kann die Entstehung von Jets sowie das Wachstum Schwarzer Löcher unter kontrollierbaren Beobachtungsbedingungen erforscht werden.
„Solche hochenergetischen Ereignisse können Astronomen eine Fülle von Erkenntnissen liefern“, erläutert Co-Autor Kovi Rose vom Sydney Institute for Astronomy der Universität Sydney. „Durch das Beobachten dieser Jets und Ausbrüche können wir die physikalischen Vorgänge in einigen der extremsten Umgebungen des Universums untersuchen.“
Künftige Beobachtungen mit hochauflösenden Instrumenten und dem geplanten Radioteleskop SKA sollen die Entwicklung des Jets über Jahre verfolgen. „Das ist entscheidend, um Lücken in unserem Verständnis des frühen Universums zu schließen“, erklärt Stefanie Komossa.
Artikelreferenz
Komossa, S., et al. (2026). SDSS J110546.07+145202.4: The first long-duration radio changing-look NLS1 galaxy.