Vor 12,4 Milliarden Jahren kam es im noch jungen Kosmos zu einer Katastrophe: Ein sehr massereiches schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie zerriss mit seiner Schwerkraft einen Stern. Mit zahlreichen Teleskopen auf der Erde und im Weltall konnten Astronominnen und Astronomen im Februar dieses Jahres die Strahlung des fernen Ereignisses auffangen. Wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in den Fachblättern „Nature“ und „Nature Astronomy“ berichten, erzeugte die Katastrophe einen hochenergetischen Materiestrahl, der nahezu exakt auf die Erde gerichtet war.

Katastrophe konnte über große Entfernung beobachtet werden

Wenn ein schwarzes Loch einen Stern zerreißt – die Astronominnen und Astronomen sprechen von einem Tidal-Disruption-Event, kurz TDE –, fallen die Trümmer in das schwarze Loch hinein und leuchten dabei hell auf. Knapp hundert Kandidaten für derartige Ereignisse haben die Himmelsforschenden inzwischen registriert. In seltenen Fällen kann durch das Magnetfeld des schwarzen Lochs ein Teil der einfallenden Sternenmaterie als stark gebündelter Materiestrahl – Jet genannt – weit ins All hinausschießen.

„Wenn die Richtung eines solchen Jets durch einen glücklichen Zufall mit unserer Sichtlinie übereinstimmt, erhöht sich die Helligkeit des Ereignisses um mehrere Größenordnungen“, erläutern Dheeraj Pasham vom Massachusetts Institute of Technology in den USA und seine Kolleginnen und Kollegen. Dadurch kann die Katastrophe über weit größere Entfernungen hinweg beobachtet werden. Und genau das war bei dem Ereignis mit der Katalogbezeichnung AT 2022cmc der Fall.

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Schwarzes Loch war relativ klein – und hat schnell rotiert

Zuerst entdeckt wurde das Ereignis am 11. Februar mit der Zwicky Transient Factory, einem Spezialteleskop zum Nachweis kurzzeitiger Himmelsereignisse. Rasch wurden Astronominnen und Astronomen in aller Welt alarmiert – und so konnten die Forschenden die ferne Katastrophe in allen Wellenlängen-Bereichen vom Radiobereich bis hin zur Röntgenstrahlung beobachten. AT 2022cmc ist erst das vierte TDE, bei dem ein solcher hochenergetischer Jet nachgewiesen werden konnte – und es besitzt die bislang größte Entfernung von der Erde.

Aus der Stärke der in verschiedenen Wellenlängenbereichen abgestrahlten Energie und dem langsamen Abklingen der Strahlung konnten die Forschenden einige Informationen über das schwarze Loch gewinnen. Mit maximal zehn Millionen Sonnenmassen ist es astronomisch gesehen relativ klein – schwarze Löcher in Galaxienzentren können bis zu mehrere Milliarden Sonnenmassen enthalten. Die Daten zeigen zudem, dass es vermutlich schnell rotiert. Zur Überraschung der Forscherinnen und Forscher scheint das Magnetfeld im Bereich des Jets schwächer zu sein, als es theoretische Modelle vorhersagen. „Das ist eine Herausforderung für unser Verständnis von der Entstehung solcher Jets“, so Pasham und seine Kolleginnen und Kollegen.

RND/dpa