Direkt zum Inhalt

Interferometrie: Neue Gewichtsprobe für Schwarze Löcher

Illustration eines aktiven GalaxienkernsLaden...

Die meisten Galaxien beherbergen in ihrem Zentrum ein supermassereiches Schwarzes Loch mit vielen Millionen oder sogar Milliarden Sonnenmassen. Diese Masse zuverlässig zu bestimmen, ist jedoch kein einfaches Unterfangen. Und so hält sich bisher die Anzahl nicht nur der geeigneten Methoden, sondern auch der genau vermessenen Schwerkraftgiganten in Grenzen. Timothy Davis von der Europäischen Südsternwarte und seine Kollegen verfolgten nun die Bewegung von Molekülwolken in einer Galaxie, um auf die Masse des kompakten Objekts im Zentrum zu schließen. Durch diesen Ansatz ließen sich Hunderte von Schwarzen Löchern im lokalen Universum "wiegen" – deutlich mehr als mit aktuellen Techniken.

Mit einem Verbund aus Radioteleskopen beobachteten die Astronomen die rund 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernte Galaxie NGC 4526. Dabei lichteten sie die Emission von Kohlenmonoxidmolekülen ab, die in der gesamten linsenförmigen Galaxie auftreten und gemeinsam mit den Sternen um das galaktische Zentrum rotieren. Im Computer bildeten Davis und sein Team das System dann nach, wobei sie verschiedene Massen für das zentrale Schwarze Loch annahmen: von drei Millionen schrittweise bis hin zu rund 1,5 Milliarden Sonnenmassen. Zudem kreierten sie eine virtuelle Galaxienkopie ohne supermassereiches Objekt im Zentrum. Auf diese Wiese ließ sich die Geschwindigkeit und Position des molekularen Gases studieren, während es um verschiedene Schwarze-Loch-Varianten herumwirbelt. Die interferometrischen Beobachtungen stimmen am besten mit dem Modell überein, berichten die Forscher, das ein zentrales Schwarzes Loch mit rund 450 Millionen Sonnenmassen nachstellt.

Molekulares Gas in NGC 4526Laden...
Molekulares Gas in NGC 4526 | NGC 4526, aufgenommen vom Weltraumteleskop Hubble, überlagert mit Aufnahmen des molekularen Gases in dieser Galaxie. Im Zentrum von NGC 4526 befindet sich das Schwarze Loch.

Mit diesem Ansatz und der nächsten Generation von Interferometern – wie dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array – ließe sich die Masse eines supermassereichen Schwarzen Lochs dann in weniger als fünf Stunden an Beobachtungszeit bestimmen, glauben Davis und sein Team. Dabei könnten die Systeme bis zu 250 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt liegen. Da die Masse der zentralen Schwarzen Löcher offenbar mit vielen Eigenschaften der Heimatgalaxie korreliert, vermuten Astronomen, dass sich beide nicht unabhängig voneinander entwickeln. Um diesen Zusammenhang zu erforschen, sind zuverlässige Massebestimmungen unabdingbar. Bisher bestimmen Astronomen die Masse der Schwerkraftgiganten meist über die Kinematik von Sternen oder ionisiertem Gas.

Lesermeinung

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Partnerinhalte