Dr. Karl Gebhardt und Dr. John Kormendy von der Universität von
Texas in Austin sind regelrechte Schwarze Loch-Jäger: Bisher wurden
einige Dutzend Schwarze Löcher im Zentrum anderer Galaxien
aufgespürt und vermessen - davon gingen allein 13 auf Gebhardts und
sechs auf Kormendys Konto.
Schwarze Löcher sind Objekte, die so
viel Materie auf einem kleinen Raum vereinigen, dass ihre
Schwerkraft stark genug ist, um auch das Licht am Entkommen zu
hindern. In der Astronomie unterscheidet man im allgemeinen zwei
Arten von Schwarzen Löchern: die stellaren und die
supermassereichen Schwarzen Löcher. Während erstere eine Folge des
Todes eines massereichen Sterns sind - also aus der normalen
Sternentwicklung folgen - und nur wenig mehr Masse haben als etwa
unsere Sonne, sind die supermassereichen Schwarzen Löcher wahre
Monster: Sie findet man im Zentrum vieler Galaxien. Ihre Masse
beträgt das Millionen bis Milliardenfache der Masse unserer Sonne.
Wie ihr Name schon andeutet, lassen sich Schwarze Löcher nicht
direkt beobachten: Stattdessen untersucht man die Bewegungen der
Stern und des Gases um das Schwarze Loch herum und versucht daraus,
die Masse des zentralen Objektes zu bestimmen. Diese zentrale
Regionen von Galaxien sind oft extrem hell, da das Gas, was gerade
in das Schwarze Loch stürzt, hohe Temperaturen hat und eine extreme
Strahlung aussendet. So kann man auch diese helle Zentren von Galaxien in weiter Entfernung
erkennen - außer dem
hellen Zentrum sieht man von der Galaxie oft nichts mehr.
Solche Objekte nennen die Astrophysiker Quasare.
Will man die Masse eines Schwarzen Loches aus der Bewegung der
Sterne und des Gases um das Zentrum herum bestimmen, ist man auf
detaillierte Beobachtungsdaten angewiesen, die nur für relativ nahe
Galaxien vorhanden sind. Quasare sind hingegen sind so weit entfernt,
dass diese direkte Bestimmungsmöglichkeit nicht zur Verfügung
steht. Dabei erhoffen sich die Forscher gerade von Quasaren, die
wegen ihrer Entfernung auch einen Blick in die Geschichte des
Universums zulassen, interessante Informationen über die Entstehung
von Galaxien und deren Entwicklung.
Um die Masse der Schwarzen Löcher in Quasaren zu messen, ist man
also auf indirekte Methoden angewiesen, die etwa versuchen, durch
Helligkeitsschwankungen von riesigen Gaswolken um das Schwarze Loch
herum deren Entfernung vom Zentrum zu bestimmen, aus der man dann
zusammen mit der Geschwindigkeit der Wolken eine Abschätzung für die Masse
des Schwarzes Loches errechnet. Da man aber wenig über die Gaswolken
weiß, ist diese Methode recht unsicher. Eine zweite Möglichkeit
besteht darin, einen bisher nicht verstandenen Sachverhalt
auszunutzen, der besagt, dass die Strahlungsmenge, die eine das
Schwarze Loch umlaufende Gaswolke abstrahlt, direkt von ihrer
Entfernung vom Schwarzen Loch abhängt.
Wegen der vielen Unsicherheiten dieser indirekten Methoden haben
Astronomen bislang gezögert, den daraus resultierenden Ergebnissen
zu vertrauen. Gebhardt und Kormendy verglichen die Methoden aber nun
mit
Ergebnissen aus direkten Messungen der Masse von Schwarzen Löchern,
die für 38 Galaxien vorliegen. Das Ergebnis: Beide Methoden führen
zum selben Verhältnis von Masse des Schwarzen Loches zur Masse der
Galaxie. Daher hoffen die Astronomen nun, auch die Massen von
Schwarzen Löchern in entfernten Quasaren bestimmen und so vielleicht sogar deren Wachstum im frühen
Universum studieren zu können.