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Milchstraße: Schwarzes Loch im galaktischen Zentrum vermessen

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Sagittarius A*, eine starke Radioquelle im galaktischen Zentrum, markiert neuen Messungen zufolge tatsächlich die Position eines rund vier Millionen Sonnenmassen "schweren" Schwarzen Lochs. Das berichtet ein internationales Astronomenteam um Sheperd Doeleman vom MIT Haystack Observatory, nachdem sie das Objekt so genau wie nie zuvor beobachtet hatten.

Sie nutzten hierfür die VLBI-Technik (Very Large Baseline Interferometry), wobei sie Radioantennen in Hawaii, Arizona und Kalifornien kombinierten. So erhielten die Forscher im Prinzip ein Teleskop mit einem Durchmesser von mehr als 4500 Kilometern und damit eine tausendmal höhere Auflösung als mit dem Weltraumteleskop Hubble. Selbst bei dem rund 25 000 Lichtjahre entfernten Objekt Sagittarius A* lassen sich so noch Strukturen von bis zu 50 Millionen Kilometern erkennen.

Die beobachtbaren Details liegen erstmals in der Größenordnung des theoretisch vorhergesagten Ereignishorizonts – der Grenze zu jenem Gebiet des Schwarzen Lochs, aus dem nicht einmal Licht der enormen Anziehungskraft entkommen kann. Abschätzen lässt sich die Größe von Schwarzen Löchern, wenn ein Gürtel aus Materie um sie kreist. Das kompakte Objekt sollte kleiner als das umgebende Gas sein, welches sich beim Annähern an den Schlund aufheizt und Strahlung aussendet. Doeleman und sein Team beobachteten nun Radiowellen mit einer Wellenlänge von 1,3 Millimetern.

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Am Schwarzen Loch | Illustration der Abläufe, die Wissenschaftler nahe eines supermassereichen Schwarzen Lochs vermuten
Mit Hilfe der neuen Daten schätzen sie den Durchmesser von Sagittarius A* auf ein Drittel des Abstands von Erde und Sonne. Dieser Wert unterschreitet die bisher angenommene Größe des für uns erkennbaren Ereignishorizonts. Zudem berechneten sie eine untere Grenze für die dortige Materiedichte und konnten dadurch die meisten Alternativen zu einem Schwarzen Loch für Sagittarius A* ausschließen – vorausgesetzt, die allgemeine Relativitätstheorie ist korrekt. Die nachgewiesene Strahlung stammt entweder aus der Gas- und Staubscheibe um das Schwarze Loch oder aber aus energiereichen gebündelten Teilchenstrahlen, die aus dieser Akkretionscheibe schießen, vermuten die Forscher.

Analysen mit derselben Technik, aber längeren Radiowellen, hatten die Struktur von Sagittarius A* rund fünfmal schlechter aufgelöst. In den nächsten fünf Jahren sollen Beobachtungen mit noch größeren Teleskopnetzwerken bestimmen, was genau dieses Objekt zum Leuchten bringt. Zwar gibt es jede Menge Hinweise, doch bislang ist die Existenz von Schwarzen Löchern noch nicht endgültig bewiesen. Wissenschaftler gehen davon aus, dass die meisten Galaxien in ihrem Kern ein supermassereiches Schwarzes Loch besitzen. (mp)
04.09.2008

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 04.09.2008

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  • Quellen
Doeleman, S. et al.: Event-horizon-scale structure in the supermassive black hole candidate at the Galactic Centre. In: Nature 455, S. 78–80, 2008.

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