Hubble-Weltraumteleskop-Aufnahme des Kerns der Galaxie NGC 5084. Eine dunkle, vertikale Linie in der Nähe des Zentrums zeigt die Kurve einer staubigen Scheibe, die den Kern umkreist und deren Vorhandensein auf ein supermassereiches Schwarzes Loch im Inneren schließen lässt. Die Scheibe und das Schwarze Loch haben die gleiche Ausrichtung und sind gegenüber der horizontalen Ausrichtung der Galaxie vollständig gekippt.(Bildnachweis: NASA/STScI, M. A. Malkan, B. Boizelle, A.S. Borlaff. HST WFPC2, WFC3/IR/UVIS. )
Bei der Untersuchung einer fernen Galaxie mit dem Hubble-Weltraumteleskop, die einem „kosmischen Tatort“ gleicht, haben NASA-Wissenschaftler nach einem „Hinweis“ des Chandra-Röntgenteleskops ein seltsames schwarzes Loch entdeckt, das auf die Seite gekippt ist.
Das auf die Seite gekippte Schwarze Loch wurde in der Galaxie NGC 5084 entdeckt, einer linsenförmigen Galaxie, die etwa 80 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Jungfrau liegt. Das Schwarze Loch rotiert in einer unerwarteten Richtung im Verhältnis zu seiner umgebenden Galaxie.
Das Team erhielt den Hinweis auf die Existenz dieses Schwarzen Lochs, als es zwei Plasmaströme entdeckte, von denen sich einer oberhalb und unterhalb der Ebene der Galaxie erstreckt und der andere sich durch die Galaxie hindurch erstreckt, wobei er sich kreuzt und eine X-Form bildet. Diese galaktische Struktur haben die Astronomen noch nie zuvor gesehen.
„Die Entdeckung von zwei Paaren von Röntgenfahnen in einer Galaxie ist außergewöhnlich“, sagte Pamela Marcum, Mitglied des Teams und Astrophysikerin am Ames Research Center, in einer Erklärung. „Die Kombination aus ihrer ungewöhnlichen, kreuzförmigen Struktur und der ‚umgekippten‘, staubigen Scheibe gibt uns einzigartige Einblicke in die Geschichte dieser Galaxie.“
Die Wissenschaftler, die hinter der Entdeckung stehen, glauben, dass ein dramatisches Ereignis in der Geschichte von NGC 5084 dafür verantwortlich sein könnte, dass dieses Schwarze Loch wie eine „kosmische Fahrerflucht“ auf die Seite gekippt ist.
X markiert das WHAT?
Das Team machte die Entdeckung in Archivdaten von Chandra dank einer neuen, von ihnen entwickelten Bildanalyse. Diese Technik, „Selective Amplification of Ultra Noisy Astronomical Signal“ oder „SAUNAS“, filtert Röntgenemissionen mit geringer Helligkeit aus dem leistungsstarken Röntgenteleskop der NASA heraus und enthüllt die seltsamen X-förmigen Zwillingsplasmafahnen.
Das war seltsam, denn wenn Astronomen Röntgenstrahlen sehen, die von massereichen Galaxien ausgesandt werden, erwarten sie, dass diese gleichmäßig verteilt sind. Diese Homogenität würde zu einer Kugel aus hochenergetischem Licht führen. Der Anblick einer konzentrierten Form von Röntgenstrahlen deutet auf ein dramatisches Ereignis in der Geschichte einer Galaxie hin.
Die Entdeckung war so seltsam, dass sich die Wissenschaftler sofort bemühten, sie zu bestätigen. Dazu durchforsteten sie die Archive anderer Teleskope und nutzten neue Beobachtungen von zwei leistungsstarken bodengestützten Observatorien.
Eine Illustration zeigt ein auf die Seite gekipptes supermassives Schwarzes (Bildnachweis: Robert Lea (erstellt mit Canva))
Beobachtungen von Hubble, unterstützt durch Daten des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), 66 Radioantennen im Norden Chiles, zeigten einen staubigen Ring aus Material im Herzen von NGC 5084, der sich auf die Seite dreht. Dies deutet nicht nur auf ein Schwarzes Loch im Zentrum dieser Galaxie hin, sondern auch darauf, dass dieses Objekt in einem bizarren 90-Grad-Winkel zu NGC 5084 gedreht ist.
Die Folgeuntersuchungen von NGC 5084 halfen dem Team, diese Galaxie und ihr seitliches Schwarzes Loch in einem breiten Bereich von Lichtwellenlängen zu sehen.
„Es war, als würde man einen Tatort mit verschiedenen Lichtarten sehen“, sagte der Leiter des Teams und Wissenschaftler des Ames Research Center, Alejandro Serrano Borlaff, in einer Erklärung. „Wenn man alle Bilder zusammenfügt, zeigt sich, dass sich NGC 5084 in seiner jüngsten Vergangenheit stark verändert hat.“
Welches „Verbrechen“ vermutet das Team also, das in NGC 5084 stattgefunden und dieses Schwarze Loch umgeworfen hat?Derzeit ist der „Hauptverdächtige“ in diesem kosmischen Krimi eine Kollision mit einer anderen Galaxie, die einen „Schornstein“ aus Plasma erzeugt hat, der oben und unten aus der Ebene von NGC 5084 ausgebrochen ist.
Obwohl weitere Untersuchungen von NGC 5084 erforderlich sind, um das gewalttätige Ereignis, das diese seltsame Struktur geformt hat, genau zu bestimmen, zeigt diese Untersuchung, wie sehr Archivdaten, die sogar drei Jahrzehnte zurückreichen, den Wissenschaftlern helfen können, neue und einzigartige Entdeckungen zu machen.
Diese Daten sind besonders aussagekräftig, wenn sie mit einer innovativen Verarbeitungstechnik kombiniert werden, wie sie von Borlaff und Kollegen entwickelt wurde.
Die Forschungsergebnisse des Teams wurden am Mittwoch (18. Dezember) im Astrophysical Journal veröffentlicht.
