Im Zentrum nahezu aller Galaxien liegen supermassereiche Schwarze Löcher, Schwerkraftgiganten, deren enorme Anziehungskraft die Entwicklung ihrer Heimatgalaxie entscheidend prägt. Kommt ein Stern dem Schwarzen Loch jedoch zu nahe, bedeutet dies sein Ende: Er wird von den starken Gezeitenkräften zerrissen und zu großen Teilen vom Schwarzen Loch verschlungen. Dabei werden große Mengen an Energie frei, die das aktive Schwarze Loch in nahezu allen Bandbreiten elektromagnetischer Strahlung aufstrahlen lassen. Entdeckt wurden solche Tidal Disruption Events (TDE) zuerst nur über die freigesetzte Röntgenstrahlung, später auch über ihr Aufleuchten im sichtbaren Licht. Rund ein Dutzend dieser gezeitenbedingten Sternzerstörungen wurden darüber nachgewiesen. Allerdings warfen diese Funde auch Fragen auf. Zum einen schienen sie bevorzugt in einem seltenen Typ von Galaxien vorzukommen, die nach einem Schub der intensiven Sternbildung weitgehend inaktiv waren. Zum anderen beobachteten Astronomen deutlich weniger solcher Ereignisse, als es den gängigen Modellen zufolge geben müsste.
Fahndung nach staubverhüllten Sternzerstörungen
Um diese Fragen zu klären, haben nun Astronomen um Megan Masterson vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) auf neue Weise nach Tidal Disruption Events gesucht. Basis dafür bildete die Vermutung, dass ein Teil dieser Ereignisse möglicherweise durch dichte Staubschleier in den Galaxien verdeckt und daher nicht im optischen Bereich sichtbar sind. Um diese verborgenen TDEs sichtbar zu machen, nutzte das Team Daten des NASA-Weltraumteleskops NEOWISE. Dieses hat in den letzten Jahren fast den gesamten Himmel im infraorten Bereich durchmustert und dabei schwerpunktmäßig transienten, neu auftretenden oder vorübergehenden, Infrarotquellen gesucht. Der Grund: Wenn energiereiche Strahlung beispielsweise von einer Sternzerstörung auf Staubwolken trifft, absorbiert der Staub einen Teil ihrer Energie und heizt sich auf. Dadurch setzt er seinerseits Infrarotstrahlung frei. “Wenn man die TDEs als Ganzes verstehen und sie zur Erforschung der Demografie supermassereicher schwarzer Löcher nutzen will, muss man im Infrarotband suchen”, sagt Masterson.
Mithilfe eines speziellen Algorithmus suchten die Astronomen in den NEOWISE-Daten nach Infrarotemissionen, die von Galaxien im Umkreis von rund 600 Millionen Lichtjahren ausgehen. Bei rund 1000 Galaxien wurden sie fündig. “Die meisten dieser Quellen tauchen in den optischen Frequenzbereichen nicht auf”, berichtet Masterson. Anschließend suchten die Forschenden unter diesen Infrarotquellen nach denjenigen, die ein für Tidal Disruption Events typisches Muster aufwiesen und sich von dem von Supernovae oder aktiven Galaxienkernen unterschieden. Typisch ist demnach ein abrupter, scharfer Peak durch das schnelle Aufheizen des Staubes, gefolgt von einem allmählichen Verblassen, wenn der Staubschleier langsam wieder abkühlt.
