Astronomen haben den bisher direktesten Beweis dafür erbracht, dass ein Schwarzes Loch das Gefüge der Raumzeit verzerrt, ein Phänomen, das in Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt wurde. Die im Jahr 2024 gemachte Beobachtung erfasst, was passiert, wenn ein Stern von einem supermassereichen Schwarzen Loch in 400 Millionen Lichtjahren Entfernung gewaltsam auseinandergerissen wird.
Frame-Dragging bestätigt
Dieser als Frame-Dragging oder Lense-Thirring-Effekt bekannte Effekt ähnelt der Art und Weise, wie ein rotierender Löffel Honig mit sich zieht. Massive rotierende Objekte wie Schwarze Löcher verdrehen die Raumzeit um sie herum, und diese Verzerrung ist in der Nähe des Objekts selbst am stärksten. Während dieser neue Fall zuvor rund um die Erde beobachtet wurde (wenn auch nur schwach), zeigt er das Phänomen auf galaktischer Ebene und bietet den Physikern ein natürliches Labor.
Warum das wichtig ist: Bisher war es schwierig, diese Effekte direkt zu untersuchen. Schwarze Löcher sind zu weit entfernt und subtile Verschiebungen in der Raumzeit sind ohne ein dramatisches Ereignis schwer zu messen. Diese Beobachtung liefert eine reale Bestätigung eines Eckpfeilers der modernen Physik.
Stellare Störung enthüllt die Wendung
Das Ereignis ereignete sich in der Galaxie LEDA 145386, wo ein Stern zu nahe an ein Schwarzes Loch wanderte, das etwa fünf Millionen Mal so groß wie unsere Sonne war. Im Januar 2024 entdeckte die Zwicky Transient Facility eine plötzliche, intensive Aufhellung – das Anzeichen eines Tidal Disruption Events (TDE). Dies geschieht, wenn die Schwerkraft eines Schwarzen Lochs einen Stern überwältigt und ihn in Stücke zerreißt, bevor er ihn verzehrt.
Astronomen verfolgten die Folgen und bemerkten ungewöhnliches Verhalten: Röntgen- und Radioemissionen des Schwarzen Lochs schwankten alle 19,6 Tage synchron, mit extremen Helligkeitsschwankungen. Diese synchronisierten Schwankungen deuteten auf eine grundlegende Instabilität hin – die gesamte Akkretionsscheibe (die wirbelnden Trümmer des zerstörten Sterns) und die aus dem Schwarzen Loch ausgestoßenen Materialstrahlen wackelten wie ein Kreisel.
Wackelnde Jets und gravitomagnetische Felder
Als die Überreste des Sterns in das Schwarze Loch hineinwirbelten, wurde etwas Material in starken Strahlen entlang der Magnetfeldlinien des Schwarzen Lochs herausgeschleudert. Die synchronisierten Schwankungen im Röntgen- und Radiolicht legen nahe, dass dieses gesamte System – Scheibe und Jets – starr gekoppelt ist und sich um die Drehachse des Schwarzen Lochs dreht.
Wichtiges zum Mitnehmen: Dieses Wackeln ist nicht zufällig. Es ist eine direkte Folge der Rotation des Schwarzen Lochs, die die Raumzeit mit sich zieht, ein Prozess, der ein „gravitomagnetisches Feld“ erzeugt, ähnlich wie rotierende geladene Objekte Magnetfelder erzeugen.
Diese Beobachtung bestätigt, dass Schwarze Löcher den Raum nicht nur verzerren, sondern ihn auch aktiv verdrehen und so die Bewegung von Objekten in der Nähe beeinflussen. Die Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse darüber, wie sich Materie um supermassereiche Schwarze Löcher verhält und wie sich ihr Spin auf das umgebende Universum auswirkt.
Im Wesentlichen zeigt dieses Ereignis die allgemeine Relativitätstheorie in Aktion und bestätigt, dass Schwarze Löcher die Raumzeit wie vorhergesagt verzerren und dass ihre Rotation beobachtbare Auswirkungen auf die Umgebung hat.
