Schwarze Löcher sind eines der mysteriösesten Objekte in Platz, und die jüngste Entdeckung eines ziemlich seltsamen Schwarzen Lochs, das sich um eine geneigte Achse dreht, die stark falsch mit seiner Umlaufbahnebene ausgerichtet ist, hat diesen kosmischen Giganten eine weitere Dimension des Mysteriums hinzugefügt. Leider ist es keine leichte Aufgabe, die Drehgeschwindigkeit eines Schwarzen Lochs zu messen. Das hat in erster Linie damit zu tun, dass sie nicht einmal Licht entweichen lassen und Wissenschaftler dazu zwingen, indirekte Methoden wie Röntgenstrahlen anzuwenden, die von Stellvertretern wie der Materiescheibe kommen, die das Schwarze Loch speist. Im Jahr 2013 verließen sich Wissenschaftler auf einen alternativen Ansatz, um das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie NGC 1365 zu untersuchen, und berechneten seine Rotationsrate auf etwa 86 Prozent der Lichtgeschwindigkeit.
Bestimmte Prozesse sind jedoch mit einem Schwarzen Loch verbunden, das viel schneller abläuft. Im Jahr 2020 beobachteten Wissenschaftler beispielsweise, dass das Schwarze Loch in der Galaxie Messier 87 Jets aus energiegeladenen Teilchen mit einer Geschwindigkeit von über 99 Prozent der Lichtgeschwindigkeit abfeuerte. Ende letzten Jahres lösten Forscher endlich das Rätsel, wie sich Partikel, die aus einem Schwarzen Loch ausgestoßen werden, mit so hoher Geschwindigkeit fortbewegen können, wobei Wissenschaftler zu dem Schluss kamen, dass ein starkes Magnetfeld sie beschleunigt. Aber was das Rotationsverhalten angeht, deuten theoretische Modelle darauf hin, dass sich ein Schwarzes Loch mit einer Achse dreht, die senkrecht zur Umlaufbahnebene steht. Es ist auch die Ausrichtung der relativistischen Jets, die es abfeuert.
Aber eine neue Entdeckung stellt diese Theorie in Frage. Das hat ein Forscherteam der Universität Turku herausgefunden bemerkte dass das schwarze Loch in der MAXI J1820+070 Doppelsternsystem ist stark verstellt. Das Team beobachtete, dass das seltsame Schwarze Loch eine Neigung von etwa 40 Grad aufweist, gemessen an der Umlaufbahn des Doppelsternsystems. Die Wissenschaftler untersuchten die helle optische und Röntgenstrahlung sowie Radioemissionen, die von den vom Schwarzen Loch ausgestoßenen Jets erzeugt werden, um die Rotationsachse mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.
Die Wissenschaftler wandten auch polarimetrische Techniken an, um eine bessere Richtungseingabe zu erhalten, und spektroskopische Methoden, um die eine oder andere Beobachtung zu machen. Zur Erinnerung: Spektroskopische Instrumente am Keck-Observatorium haben kürzlich zur Entdeckung von zwei Mini-Neptunen beigetragen, die ihre Atmosphäre durch die intensive Strahlung ihres Sterns verlieren und sich langsam in Mini-Erden verwandeln. Um auf das seltsam geneigte Schwarze Loch zurückzukommen, stellen die Wissenschaftler fest, dass eine 40-Grad-Variation zwischen der Umlaufbahnachse und dem Spin des Schwarzen Lochs sie überraschte. Bisher haben die Astronomen geglaubt, dass die Fehlausrichtung im Fall von rotierenden Schwarzen Löchern winzig sei, basierend auf Modellen, die die gekrümmte Natur der Raum-Zeit-Krümmung um diese kosmischen Giganten vorhersagen.
Das Schwarze Loch im Zentrum der neuesten Entdeckung, veröffentlicht in Wissenschaft Magazin, wiegt etwa achtmal so viel wie die Sonne, während der Stern, der ihn umkreist, ungefähr halb so groß ist wie der Wirtsstern der Erde. Wissenschaftler vermuten, warum das Schwarze Loch geneigt ist, dass es einen massiven Tritt erhielt, als der Mutterstern heftig kollabierte und sich in eine materiesaugende, sich drehende Anomalie verwandelte Platz. Der „Geburtsstoß“ könnte nach der Supernova-Explosion durch den Ausstoß von Partikeln in eine bestimmte Richtung stattgefunden haben, wodurch das Schwarze Loch im Vergleich zu den benachbarten Objekten aus der Ausrichtung gebracht wurde.
Quellen: Wissenschaft, NASA, Universität Turku