Das Zentrum unseres Milchstraßensystems ist aus menschlicher Sicht ein unfreundlicher Ort, denn hier befindet sich ein Schwarzes Loch mit einer Masse von rund vier Millionen Sonnenmassen. Es wirkt als Schwerkraftzentrum für seine nähere und weitere Umgebung. Körper, gleich ob planetare oder stellare, die ihm zu nahe kommen, unterliegen seiner Gezeitenwirkung, werden zerrissen und in eine Akkretionsscheibe aus Gas und Staub umgeordnet. Wegen der Reibung in dieser Scheibe wird alle Materie schließlich verschlungen. Das Schwarze Loch befindet sich von uns aus gesehen rund 26 000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schütze und trägt die Bezeichnung Sagittarius A*. Bei Beobachtungen im Röntgenlicht und im Infraroten fielen immer wieder kurze Strahlungsausbrüche aus dem direkten Umfeld des Schwarzen Lochs auf. Sie steigern für wenige Stunden die Intensität der aus seinem Umfeld entweichenden Strahlung auf annähernd das 100-Fache der üblichen Intensität. Ein Forscherteam um Kastytis Zubovas von der University of Leicester in Großbritannien vermutet, dass viele dieser Ausbrüche auf Asteroiden zurückgehen, die beim Sturz in die Akkretionsscheibe einen Lichtblitz verursachen. Danach werden sie Teil der Scheibe und auch ihre Materie gerät schließlich ins Schwarze Loch.

Das Umfeld von Sagittarius A*
© Röntgenbild: NASA / CXC / MIT, Frederick K. Baganoff et al.; Illustrationen: NASA / CXC / Melissa Weiss
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 Bild vergrößernDas Umfeld von Sagittarius A* im Röntgenlicht
Die Astronomen gehen davon aus, dass sich eine ganze Wolke aus Asteroiden und Kometen um das Schwarze Loch herum befindet, die viele Milliarden Objekte enthält. Sie wurden den Umlaufbahnen um Stern entrissen, die sich dem Schwarzen Loch so dicht annäherten, dass starke Gezeitenkräfte auf sie einwirkten. Kommen nun Asteroiden auf weniger als etwa eine Million Kilometer, also rund dreifache Mondentfernung, an das Schwarze Loch heran, so werden die aus Gestein oder aus Eis bestehenden Himmelskörper von den Gezeitenkräften zerrissen. Ihre Überreste treffen dabei mit hoher Geschwindigkeit auf die Akkretionsscheibe. Diese werden durch Reibung so stark aufgeheizt, dass sie schließlich verdampfen. Dies setzt große Mengen an Strahlung frei, die sich sowohl im Röntgenbereich als auch im Infraroten nachweisen lässt. Das erinnert an die Vorgänge bei den irdischen Meteoren oder Sternschnuppen, bei denen kleine Objekte mit Größen von Millimetern bis wenigen Zentimetern mit hoher Geschwindigkeit in die Erdatmosphäre eintreten und verglühen.

Asteroiden im Umfeld des Schwarzen Lochs geraten durch dichte Vorbeiflüge naher Sterne auf ihren fatalen Kurs. Einmal auf dem Weg, ist ihr Schicksal besiegelt. Die Forscher um Zubovas schätzen aus der Intensität der Strahlungsausbrüche die Mindestgröße der dabei verdampften Himmelskörper auf rund zehn Kilometer. Wahrscheinlich verschlingt das Schwarze Loch auch noch kleinere Objekte, die von ihnen ausgelösten, wesentlich leuchtschwächeren Strahlungsausbrüche sind jedoch schwieriger zu registrieren. Die Häufigkeit der stärkeren Strahlungsausbrüche stimmt mit Modellen recht gut überein, welche die Anzahl kleiner Himmelskörper um das Schwarze Loch abschätzen. Dabei gehen die Astronomen um Zubovas von einer Sternendichte im galaktischen Zentrum aus, die derjenigen im Umfeld der Sonne entspricht. Sie kommen dabei auf einen Vorrat von mehreren Billionen, also 1012 Asteroiden.

Die Forscher vermuten zudem, dass etwa alle 100 000 Jahre auch ein von einem Nachbarstern entrissener Planet vom galaktischen Schwarzen Loch verspeist wird. Dann steigert sich die Helligkeit des Umfelds des Schwarzen Lochs um das Millionenfache und das für mehrere Jahrzehnte. Es gibt Hinweise darauf, dass dies zuletzt vor etwa 300 Jahren geschah. Der Röntgensatellit Chandra entdeckte im Bereich des galaktischen Zentrums Lichtechos aus Röntgentrahlung, die von nahegelegenen Staubwolken reflektiert wurden. Sie ermöglichten eine Abschätzung der Helligkeit und des zeitlichen Verlaufs des Ausbruchs.

Im Verlauf dieses Jahres will das Forscherteam mit Chandra eine Langzeituntersuchung von Sagittarius A* durchführen, um noch mehr Informationen über die Häufigkeit und Intensität der Strahlungsausbrüche zu erhalten. Diese neuen Daten sollen dazu beitragen, das Modell der Forscher von der Asteroidendichte weiter zu verfeinern.