Neue Erkenntnisse über Strahlungsausbrüche von Sagittarius A* im mittleren Infrarot

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die jüngsten Beobachtungen des supermassereichen Schwarzen Lochs Sagittarius A* im Zentrum der Milchstraße haben neue Einblicke in die komplexen Prozesse ermöglicht, die dort ablaufen. Wissenschaftler haben mithilfe des James Webb Space Telescope erstmals Strahlungsausbrüche im mittleren Infrarotbereich nachgewiesen, was eine entscheidende Lücke im Verständnis der Emissionen von Sgr A* schließt.

Die Untersuchung von Sagittarius A*, dem supermassereichen Schwarzen Loch im Herzen unserer Milchstraße, hat in den letzten Jahrzehnten erhebliche Fortschritte gemacht. Mit einer Masse, die etwa vier Millionen Mal größer ist als die unserer Sonne, zieht dieses kosmische Ungetüm die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler weltweit auf sich. Seit den 1990er Jahren werden die Strahlungsausbrüche, auch Flares genannt, in verschiedenen Wellenlängenbereichen beobachtet, um die Mechanismen hinter diesen Phänomenen besser zu verstehen.

Ein entscheidendes Puzzleteil fehlte jedoch bisher: die Beobachtung im mittleren Infrarotbereich. Diese Lücke wurde nun durch das James Webb Space Telescope geschlossen. Infrarotlicht, das längere Wellenlängen als sichtbares Licht hat, ermöglicht es, Objekte zu beobachten, die in anderen Wellenlängenbereichen oft durch dichten Staub verdeckt sind. Die neuen Erkenntnisse im mittleren Infrarot liefern wichtige Hinweise darauf, wie die Strahlungsausbrüche von Sgr A* entstehen.

Die Ursachen dieser Flares sind noch nicht vollständig geklärt, doch Simulationen deuten darauf hin, dass sie durch die Bündelung von Magnetfeldlinien in der turbulenten Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs verursacht werden. Wenn sich diese Linien verknüpfen, wird eine große Menge Energie freigesetzt, die als Synchrotronemission in Form von hochenergetischen Strahlungsphotonen austritt. Diese Prozesse sind entscheidend für das Verständnis der Dynamik in der Umgebung von Sgr A*.

Die neuen Beobachtungen im mittleren Infrarotbereich stimmen mit bestehenden Modellen überein und liefern starke Beweise für die Theorie, dass die Flares durch die Synchrotronemission kühlender Elektronen angetrieben werden. Diese Erkenntnisse sind nicht nur für das Verständnis von Sgr A* von Bedeutung, sondern auch für die Untersuchung anderer supermassereicher Schwarzer Löcher wie M87*.

Gleichzeitige Beobachtungen mit dem Submillimeter-Array und anderen Teleskopen haben zusätzliche Informationen geliefert. Während im Röntgenbereich kein Flare entdeckt wurde, konnte im Millimeterwellenbereich ein Flare nachgewiesen werden, der zeitlich etwa zehn Minuten hinter dem Ausbruch im mittleren Infrarotbereich lag. Diese Daten tragen dazu bei, ein immer detaillierteres Bild der Prozesse in der unmittelbaren Umgebung eines supermassereichen Schwarzen Lochs zu erstellen.

Die Qualität der Daten, die durch das James Webb Space Telescope gewonnen wurden, unterstreicht die enormen technischen Möglichkeiten dieses Instruments. Die Ergebnisse eröffnen nicht nur neue Forschungsrichtungen, sondern schließen auch eine wichtige Lücke im Verständnis der Ursachen der Strahlungsausbrüche in Sgr A*. Die Forscher hoffen, dass zukünftige Untersuchungen weitere Einblicke in die komplexen magnetischen und turbulenten Prozesse in der Akkretionsscheibe von Sgr A* liefern werden.