Seit Langem ist bekannt, dass jede größere Galaxie ein massereiches Schwarzes Loch enthält, das nicht nur Materie verschlingt, sondern auch Winde oder Jets nach außen treibt – dafür reicht bereits eine geringe Menge an einfallendem Gas. Das gilt auch für jenes Schwarze Loch im Herzen unserer Galaxis, allgemein als Sagittarius A* (Sgr A*) bezeichnet. Dennoch blieb ein solcher Ausfluss dort lange Zeit unauffindbar. Nun, nach 50 Jahren intensiver Forschung, ist der lang erwartete Nachweis gelungen, wie ein Team um Mark Gorski von der Northwestern University in der Fachzeitschrift »The Astrophysical Journal Letters« berichtet. Als Grundlage dienten dabei extrem tiefe und über fünf Jahre gesammelte Beobachtungsdaten des Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), einem Verbund aus 66 Radioteleskopen auf einem Hochplateau der chilenischen Anden. »Sofern sich ein Schwarzes Loch nicht in einem vollkommenen Vakuum befindet, muss es einen Wind irgendeiner Art antreiben«, so Gorski.

Dass der Nachweis so lange auf sich warten ließ, liegt vor allem an den schwierigen Beobachtungsbedingungen: Dichte Staub- und Gasschichten in der Scheibe des Milchstraßensystems erschweren den Blick auf das galaktische Zentrum erheblich. Zwar vermag ALMA diesen Schleier im Radiobereich zu durchblicken, doch Sgr A* selbst stellt eine weitere Herausforderung dar. Denn mit der Bezeichnung »Sgr A*« wird üblicherweise nur die kompakte Radioquelle im Zentrum unserer Galaxis bezeichnet, mit der das Schwarze Loch assoziiert ist. Das Problem: Das Zentrum unserer Galaxis ist im Radiobereich sehr hell und zudem variabel. Die Strahlung stammt vor allem von Material, das beim Sturz in das Schwarze Loch stark aufgeheizt wird, und überdeckt die viel schwächeren Signaturen des Windes. Hinzu kommt, dass sich das Schwarze Loch aktuell in einer »Ruhephase« befindet, in der es nur sehr wenig Material akkretiert.

Der Durchbruch gelang mit einer neuartigen Kalibrierungsmethode: Dabei modellierte das Team die Helligkeitsschwankungen von Sgr A* in Intervallen von nur 15 Sekunden und entfernte sie aus den Beobachtungsdaten. So traten bislang nie gesehene Strukturen hervor. Das resultierende Bild ist rund 100-mal tiefer und 80-mal schärfer als alle bisherigen Karten dieser Region.

Im Zentrum der Entdeckung steht eine kegelförmige Aussparung im kalten molekularen Gas in südsüdwestlicher Richtung (siehe »Verräterische Lücke im Gas«). Nach Ansicht der Gruppe ist nur ein heißer, energetischer Wind vom Schwarzen Loch in der Lage, das kalte Gas entweder wegzufegen oder so stark aufzuheizen, dass es in den Radioaufnahmen verschwindet. Der Abgleich mit Daten des Röntgenteleskops Chandra der NASA bestätigt diese Interpretation: Dort, wo in der ALMA-Karte das kalte Gas fehlt, registriert Chandra heißes Gas. Zweifel, wonach die freigesetzte Energie von umliegenden Sternen stammt, konnte die Gruppe widerlegen. »Da ist es. Da ist das, wonach alle seit 50 Jahren gesucht haben«, konstatiert Gorski.

Auch in die entgegengesetzte Richtung vermutet das Team einen entsprechenden Ausfluss. Dort zeigt sich ebenfalls ein Mangel an kaltem molekularem Gas bei gleichzeitigem Überschuss an Röntgenstrahlung, doch es gibt mehrere Gründe, warum dieser weniger deutlich zu erkennen sein könnte. Zum einen enthält der Bereich weniger Material, das vom Wind verdrängt werden könnte. Die Orientierung der Strukturen im Nordosten ist zudem für Beobachtungen von der Erde aus ungünstiger – der naheliegende Supernova-Überrest Sgr A East beeinträchtigt die Sicht zusätzlich. Darüber hinaus hält das Team es für möglich, dass der Wind selbst asymmetrisch ist. Ein relativ schwacher Ausfluss kann durch dichtes Gas abgelenkt werden, sodass eine Seite des Windes schwächer erscheint als die andere.

Anhand der Ausdehnung des ionisierten Gases schätzt das Team, dass der galaktische Wind seit mindestens 20 000 Jahren aktiv ist. Dessen Orientierung stimmt mit dem Verlauf größerer Strukturen wie dem westlichen Bogen im galaktischen Zentrum überein. Gerade weil Sgr A* heute vergleichsweise ruhig erscheint, ist die Entdeckung besonders wertvoll. Spektakulär aktive Galaxienkerne lassen sich leicht beobachten, doch sie sind eine kosmische Minderheit. Die meisten Galaxienkerne verbringen den Großteil ihres Daseins in einem stillen, schwer zu beobachtenden Zustand. Die Arbeit um Gorski eröffnet nun endlich einen bislang einzigartigen Blick auf einen schlafenden Giganten.