Das supermassereiche Schwarze Loch der Milchstraße

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Eine mit dem Chandra-Röntgen-Observatorium gewonnene Aufnahme von der Region um das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxis. (Mehr als zweitausend weitere Röntgenquellen wurden um das zentrale Schwarze Loch entdeckt; dies macht dieses Gebiet zu einem der reichsten Felder an Röntgenquellen, die je beobachtet wurden.) Chandra X-ray Observatory

Supermassive Schwarze Löcher – Objekte mit Millionen oder gar Milliarden Sonnenmassen – findet man in den Kernen von Galaxien. Unsere Milchstraße zum Beispiel hat ein massereiches Schwarzes Loch in ihrem Zentralbereich, allerdings eines, das relativ still ist. Trotz ihres Rufs, unerbittliche Senken für Materie und Energie zu sein, kann sowohl Strahlung als auch Materie aus der Umgebung eines Schwarzen Lochs katapultiert werden, oft in Form energiereicher Jets, wenn das Schwarze Loch von einer Scheibe aus Materie umgeben ist und Material von dieser Scheibe akkretiert wird. Daher sind in eindrucksvollen Fällen, etwa den Quasaren, die in den galaktischen Kernen befindlichen Schwarzen Löcher für einige der spektakulärsten Phänomene im Kosmos verantwortlich.

Ein Schwarzes Loch ist so einfach, daß es mit nur drei Größen vollständig beschrieben werden kann: seiner Masse, seinem Drehimpuls und seiner elektrischen Ladung. Das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße ist als das zu uns am nächsten gelegene Beispiel ein Hauptziel zur Untersuchung von Wissenschaftlern gewesen, die versuchen, diese Parameter zu messen und zu verstehen, wie Schwarze Löcher das Verhalten ihrer Umgebung beeinflussen. Warum ist zum Beispiel unser Schwarzes Loch so still, während in spektakuläreren Fällen helle Jets und Strahlung zu sehen sind?

Vier Astronomen haben die Eigenschaft des Schwarzen Lochs der Milchstraße modelliert. Die Masse des Schwarzen Lochs ist bereits von anderen Wissenschaftlern durch Beobachtung der Sternbewegungen in seiner Nachbarschaft auf etwa 4.3 Millionen Sonnenmassen abgeschätzt worden. (Die Ladung des Schwarzen Lochs bleibt unbekannt.) Die vier Astronomen benutzten Ergebnisse aus der räumlich ultrahochauflösenden Millimeter-Wellenlängenastronomie, um die Winkelausdehnung der schwachen Emission um das Schwarze Loch herum zu messen; die eingesetzte Apparatur erreichte eine Winkelauflösung, die in etwa dem Erkennen eines Dime (10-Cent-Münze) auf dem Mond entspricht. Gestützt auf ihre Datenanalyse halten sie fest, daß der Drehimpuls des zentralen Schwarzen Lochs der Milchstraße bestenfalls bescheiden ist – aber ob dies erklärt, warum die Strahlung schwach ist, ist bis jetzt unklar. Sie folgern zudem, daß die Strahlung im Millimeterbereich leicht ausgedehnt ist – sie hat ein Achsenverhältnis von etwa 2.3, aber die Ausrichtung dieser Strahlung scheint nicht mit irgendeinem bekannten Merkmal in Einklang zu stehen. Nicht zuletzt deuten ihre Modelle stark darauf hin, daß die Emission von einer Art Akkretionsprozess stammt. Das neue Ergebnis ist nur der Auftakt, der anzeigt, daß die Astronomie ein Zeitalter betreten hat, in dem es möglich sein wird, die Physik Schwarzer Löcher direkt mit Hilfe räumlich hochaufgelöster Techniken zu untersuchen.

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