Wie Schwarze Löcher ihr Futter einfangen - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik

Wie Schwarze Löcher ihr Futter einfangen

Schwarze Löcher, die traditionell als kosmische Staubsauger beschrieben werden, sind nur dank Magnetfeldern in der Lage, große Mengen Materie zu verschlingen. Die schwachen Magnetfelder bremsen das Gas im Inneren der so genannten Akkretionsscheibe rund um ein schwarzes Loch allmählich ab, berichten Forscher um Jon Miller von der University of Michigan in Ann Arbor in der Zeitschrift Nature. So fallen die Gasschwaden schließlich ins Schwarze Loch.

Viele aktive Schwarze Löcher, sowohl die kleineren Vertreter mit einem Gewicht von wenigen Sonnenmassen als auch die riesigen Quasare, sind von leuchtenden Scheiben aus Gas und Staub umgeben. Diese Materie wird von den Schwarzen Löchern aufgesaugt und dabei äußerst effektiv in Strahlungsenergie umgewandelt: Während bei der Kernfusion nur etwa ein Prozent der Energie, die in der Materie steckt, in Strahlung umgewandelt wird, schaffen Schwarze Löcher eine Quote von 40 Prozent.

Allerdings würde das Gas die Schwarzen Löcher auf ewig umkreisen, ähnlich wie die Planeten um die Sonne, wenn nicht ein bislang unbekannter Prozess Turbulenzen in dem Gas erzeugen würde. Durch die dabei entstehende Reibung verlangsamt sich die Umlaufgeschwindigkeit des Gases, so dass es auf immer engere Bahnen gezwungen wird und schließlich im Schwarzen Loch verschwindet. Jetzt haben Miller und seine Kollegen entdeckt, dass ein physikalischer Effekt mit dem Namen magnetische Rotationsinstabilität Energie von den inneren auf die äußeren Bereiche der Akkretionsscheibe überträgt.

Bei dem in der Milchstraße gelegenen Schwarzen Loch GRO J1655-40 beobachteten die Forscher mit dem Röntgenteleskop Chandra einen Wind, der sich von den äußeren Bereichen der Gasscheibe entfernte. Den Antrieb für diesen Wind, so fanden die Forscher per Ausschlussverfahren heraus, kann nur von dem magnetischen Effekt stammen. Weder Strahlungsdruck noch thermische Energie sind in dem System aus Schwarzem Loch und normalem Stern groß genug, um den Wind zu erklären.

Magnetfelder könnten auch ein anderes, mit Schwarzen Löchern verbundenes Rätsel lösen: Warum sich überhaupt Materie in Akkretionsscheiben sammelt, ist ebenfalls noch unklar.

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Jon Miller (University of Michigan, Ann Arbor) et al.: Nature, Bd. 441, S. 953 Ute Kehse
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Peg|nitz|or|den  〈m. 4; unz.; Lit.; kurz für〉 Hirtenorden u. Blumenorden an der Pegnitz, von G. P. Harsdörffer 1644 gegründete Sprachgesellschaft zur Pflege der Schäferdichtung [nach dem fränk. Fluss Pegnitz ... mehr

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