Astronomen der University of Maryland (USA) haben herausgefunden, dass die von Jets schwarzer Löcher emittierte Röntgenstrahlung innerhalb weniger Jahre ihre Helligkeit ändert. Dies stellt die weit verbreitete Ansicht in Frage, dass Jet-Röntgenstrahlen über Millionen von Jahren stabil bleiben. Über die Entdeckung wird in einem Artikel berichtet, der in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht wurde.

Das Röntgenobservatorium Chandra, das über eine hohe räumliche und zeitliche Auflösung verfügt, hat Hunderte von Radiojets (Radiojets) entdeckt, die von den Polen Schwarzer Löcher ausgehen, die interstellare Materie absorbieren und Tausende von Lichtjahren in den Weltraum rasen, der sich über oder befindet unterhalb der sichtbaren Scheibe der Muttergalaxie. Was die Astronomen jedoch überraschte, war, dass viele der Jets einen ungewöhnlich hohen und harten Röntgenfluss aufweisen.

Um den Entstehungsmechanismus dieser Strahlung zu erklären, wurde das Modell der Compton-Rückstreuung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds (IC/CMB) vorgeschlagen. Dafür müssen die Jets eine relativistische Geschwindigkeit innerhalb von Tausenden von Lichtjahren beibehalten. Relativ niederenergetische Teilchen streuen zwangsläufig Photonen des kosmischen Mikrowellenhintergrunds und übertragen ihre Energie auf sie, wodurch Röntgenstrahlen entstehen. Allerdings ist jede beobachtete Röntgenvariabilität nicht mit IC/CMB vereinbar.

Die Forscher analysierten Archivdaten des Röntgenobservatoriums Chandra und untersuchten 53 extragalaktische Radiojets, darunter zwei Jets in den Galaxien M87 und Centaurus A. Die Wissenschaftler untersuchten 155 Regionen von Röntgenjets und stellten fest, dass das Strahlungsverhalten in 18 davon Sie stimmten nicht mit dem IC/CMB-Modell überein und schwankten von Monat zu Jahr.

Die Autoren schlugen vor, dass diese Veränderungen durch einen Synchrotron-Ursprung erklärt werden können: Die Strahlung wird von einer Population hochenergetischer Elektronen mit mehreren Teraelektronenvolt erzeugt, die in kleinen Regionen des Weltraums konzentriert sind. Das Vorhandensein solcher Populationen, die Volumina einnehmen, die viel kleiner sind als der Querschnitt des Strahls, stellt ein ernstes Problem für theoretische Modelle der Teilchenbeschleunigung über das gesamte Volumen des Strahls dar. Eine wahrscheinliche Ursache für die lokale Teilchenbeschleunigung könnte die Wiederverbindung magnetischer Feldlinien im Jet sein, aber die Erklärung dieses Phänomens wird eine Aufgabe zukünftiger Forschung sein.