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Der
Durchmesser des zentralen Schwarzen Lochs
von Stefan
Deiters
astronews.com
5. April 2004
Seit nunmehr 30 Jahren sind sich die Astronomen weitgehend einig, dass
sich im Zentrum der Milchstraße ein gewaltiges Schwarzes Loch befindet.
Die Masse dieser kosmischen Schwerkraftfalle konnten die Forscher schon
recht genau - beispielsweise aus den Bahnen von Sternen in der Umgebung
- bestimmen. Jetzt gelang es erstmals die Größe des Schwarzen Lochs zu
ermitteln: Es würde bequem innerhalb der Merkurbahn Platz finden.
Das Zentrum der Milchstraße mit einem Radioteleskop aufgenommen.
Der helle Punkt im Zentrum ist Sagittarius A*. Der gesamte
gezeigte Ausschnitt hat einen Durchmesser von weniger als zwei
Lichtjahren. Bild: NRAO / AUI / NSF, Jun-Hui Zhao, W.M.
Goss |
"Das ist ein gewaltiger Schritt nach vorne", so Geoffrey Bower von der
Universität von Kalifornien in Berkeley. "Wir haben etwas geschafft, was
Astronomen schon seit 30 Jahren machen wollten." Die Wissenschaftler bestimmten
allerdings nicht direkt den Umfang des Schwarzen Lochs, sondern den des Objektes, der es
quasi einhüllt: Sagittarius A*, den 1974 entdeckten Mittelpunkt unserer Milchstraße. "Jetzt
haben wir die Größe und in Zukunft wollen wir versuchen, auch etwas über die Form
herauszufinden, beispielsweise, ob es Jets gibt, es eine dünne Scheibe oder eine
kreisförmige Wolke ist."
Das Zentrum unserer Milchstraße ist rund 26.000 Lichtjahre von der Erde entfernt
und liegt in Richtung des Sternbildes Schütze. Es ist eingehüllt in einen Wolke
aus Staub, so dass es im sichtbaren Bereich des Lichtes überhaupt nicht
beobachtet werden kann. Anders sieht es da bei Radiowellen aus: Sie können die
Hülle aus Staub durchdringen, werden aber oft auf dem Weg zur Erde gestreut, was
bisherige Versuche die Ausmaße des Objektes zu bestimmen, vereitelt hat. "Nach
30 Jahren ist es Radioteleskopen aber nun endgültig gelungen den Nebel zu lüften
und zu sehen, was genau vor sich geht", erläutert Heino Falcke vom Westerbork
Radio-Observatorium in den Niederlanden, der auch an den Beobachtungen beteiligt
ist.
Die Radioquelle Sagittarius A*, so ergaben jetzt die Beobachtungen, würde ohne weiteres innerhalb
des Erdorbits Platz
finden, das Schwarze Loch selbst, dessen Masse die Forscher auf
die viermillionenfache Masse unserer Sonne schätzen, dürfte aber noch deutlich kleiner sein: Das Team hat
einen Durchmesser von rund 22 Millionen Kilometern errechnet. Es hätte also
leicht innerhalb der Merkurbahn Platz. Das sorgt für eine gewaltige
Konzentration von Masse auf kleinstem Raum: So konnten die Astronomen
berechnen, dass die Masse von 40.000 Sonnen in einem Raum verdichtet sein muss,
der so groß ist wie unsere Erde - oder gar noch kleiner.
Die detaillierten Beobachtungen gelangen mit Hilfe des Very Long Baseline
Array (VLBA), einem Zusammenschluss von Radioteleskopen, die über die ganze
Erde verteilt sind. Es handelt sich um die bislang genauesten Daten über
die Zentralregion unserer Milchstraße. Die Wissenschaftler hoffen, bei
zukünftigen Beobachtungen bis an den Ereignishorizont - also die Grenze ohne
Wiederkehr - des Schwarzen Loches zu gelangen. Die Radiostrahlung die das Objekt
im Radiobereich so auffällig macht, dürfte auf Material zurückzuführen sein,
dass gerade dabei ist, in das Schwarze Loch zu stürzen. Das Schwarze Loch selbst
ist - sonst wäre es kein Schwarzes Loch - nicht direkt beobachtbar.
Das Team konnte die Probleme der Streuung der Radiostrahlung durch ausdauernde
Beobachtung umgehen: "Dabei haben wir das Äußerste aus unserer Technik
herausgeholt", so Bower. Von einer Vielzahl von Beobachtungen wurden jeweils nur
die besten Daten verwendet und der Streueffekt aus den Beobachtungen
herausgerechnet.
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