Ausgerechnet eine alte Radioaufnahme zeigt: Der Ort, an dem SS 433 Protonen auf Petaenergien schleudert, liegt nicht dort, wo ihn alle vermutet hatten.
Ein Forschungsteam hat in den Strahlen des Mikroquasars SS 433 die Zone aufgespürt, in der Protonen auf Petaenergien beschleunigt werden – tief in der ausgestoßenen Materie, nur einige hundert Astronomische Einheiten vom zentralen Objekt entfernt, und nicht in den weit entfernten Leuchtkeulen.
Überraschend ist gerade dieser Ort: Man würde den Beschleuniger direkt am Schwarzen Loch erwarten, wo das Magnetfeld am stärksten ist – doch das Feld schwächt sich nach außen so langsam ab, dass seine bündelnde Kraft mit der Entfernung sogar zunimmt.
Gefunden haben die Forschenden das mit archivierten Radiodaten des Very Long Baseline Array, mit denen sie das Magnetfeld entlang des inneren Strahls Schicht für Schicht vermaßen.
Damit trennen sie erstmals sauber, wo die Teilchen beschleunigt werden – und wo sie später ihr Gammalicht abgeben.
Ein Stern, der Materie ins All spuckt
SS 433 ist eines der berühmtesten Objekte unserer Milchstraße.
Ein kompaktes Objekt saugt hier Gas von einem Begleitstern ab und schleudert einen Teil davon als zwei gebündelte Strahlen wieder hinaus, mit einem gewaltigen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit.
Diese Jets durchbohren die umgebende Gaswolke W50.
Vor Kurzem entdeckte das chinesische LHAASO-Observatorium Gammastrahlung mit über hundert Teraelektronenvolt aus der Region – ein Fingerabdruck von Teilchen mit Petaenergien.
Damit gilt SS 433 als „PeVatron“: ein natürlicher Beschleuniger, der es mit jeder menschengemachten Anlage aufnimmt. Nur eine Frage blieb offen.
Doch wo genau entstehen die schnellsten Teilchen?
Dass SS 433 solche Energien erreicht, war bekannt.
Wo im Jet das geschieht, nicht.
Genau dort liegt das Problem: Die eigentliche Beschleunigungszone ist winzig – nur Astronomische Einheiten groß, die Skala unseres Sonnensystems.
Kein Gammastrahlen-Teleskop kann so fein auflösen.
Die Forschenden brauchten also einen Umweg, um in diesen inneren Bereich hineinzusehen.
Alte Radiodaten als Schlüssel
Diesen Umweg lieferte das Radiolicht.
Jie Liao und Wancheng Xu von der Sun-Yat-sen-Universität und dem Xinjiang Astronomical Observatory (unter Mitwirkung von Felix Aharonian, Heidelberg) griffen auf Archivbeobachtungen von 1998 zurück, aufgenommen mit dem Very Long Baseline Array bei drei verschiedenen Radiofrequenzen.
Aus der Synchrotronstrahlung jeder einzelnen Jet-Scheibe leiteten sie die lokale Magnetfeldstärke ab und setzten so ein Profil entlang des Strahls zusammen.
Wichtig zur Einordnung: Die Arbeit ist bislang ein Preprint und noch nicht unabhängig begutachtet.
Die Erwartung stand auf dem Kopf
Zwei naheliegende Erklärungen prüfte das Team – und verwarf beide.
Erstens: Vielleicht stammen die härtesten Gammastrahlen doch aus den hellen Keulen, die man bei niedrigeren Energien sieht.
Doch das über hundert Teraelektronenvolt starke Leuchten ist rund und zentral, nicht zweigeteilt wie die Keulen.
Es passt schlicht nicht dazu.
Zweitens: Vielleicht erzeugen extrem schnelle Elektronen das Licht.
Auch das scheiterte – ein Elektron mit Petaenergie würde im gemessenen Feld in unter zwei Minuten ausbrennen.
Bleiben nur Protonen.
Und dann kam die eigentliche Überraschung im Feldprofil: Verdoppelt man den Abstand zum Schwarzen Loch, schwächt sich das Magnetfeld nur um etwa 30 Prozent ab, während der Jet zugleich breiter wird.
Beides zusammen heißt: Die Fähigkeit, Teilchen einzusperren und weiter zu treiben, wächst nach außen.
Der beste Ort zum Beschleunigen liegt also nicht an der Basis – sondern weiter draußen.
Ein Feld, kaum stärker als das der Erde
Weit draußen im Strahl, einige hundert Astronomische Einheiten vom Zentrum, reicht die Bündelkraft aus, um Protonen auf rund 2,6 Petaelektronenvolt zu bringen – genau der Wert, den LHAASOs Gammaspektrum verlangt.
Das Verblüffende dabei: Das Feld, das diese Arbeit leistet, ist etwa so stark wie das Magnetfeld der Erde an ihrer Oberfläche.
Kein monströser Magnet, sondern erdähnliche Verhältnisse – nur über eine gewaltige Strecke hinweg.
Im Paper heißt es, die Ergebnisse enthüllten „einen verborgenen PeVatron“ innerhalb der Materie des Jets, deutlich vor den ausgedehnten Leuchtkeulen.
Ein Beschleuniger, ein Reservoir
Damit zeichnen die Forschenden ein sauberes Zwei-Zonen-Bild: Beschleunigt wird tief im inneren Strahl, abgestrahlt wird woanders.
Die Protonen entkommen aus der engen Zone und dringen in das gasreiche W50-Umfeld ein, wo sie beim Zusammenprall mit Gas die beobachteten Gammastrahlen erzeugen.
So schreibt das Team, SS 433 zeige sich als „Mehrzonen-Teilchenbeschleuniger“.
Das ist mehr als eine Fußnote zu einem einzelnen Stern: Es liefert eine Blaupause, wie man auch bei anderen Mikroquasaren den verborgenen Motor der kosmischen Strahlung findet.
Wenn dich der Gedanke ebenso packt wie mich, dass ein erdschwaches Feld Teilchen auf Energien treibt, die kein irdischer Beschleuniger je erreichen wird, dann gib diesen Text weiter – solche Bilder bleiben nur hängen, wenn man sie teilt.
Was mir daran bleibt
Mich fasziniert, dass hier keine neue Beobachtung nötig war, sondern ein neuer Blick auf 27 Jahre alte Archivdaten.
Der Beschleuniger steckte längst in den Aufnahmen – niemand hatte ihn nur an dieser Stelle gesucht.
Und die schöne Gegenintuition: Nicht die stärkste Stelle gewinnt, sondern die, an der Feld und Weite im richtigen Verhältnis zusammenspielen.
Dass die Arbeit noch aussteht in der Begutachtung, sollte man mitdenken.
Aber die Idee, Beschleunigungsort und Leuchtort strikt zu trennen, wirkt bestechend klar.
Quelle: Jie Liao & Wancheng Xu et al. (Sun Yat-sen University / Xinjiang Astronomical Observatory, CAS), arXiv-Preprint, 2026; arXiv:2608.02314
