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Tiefer Blick in Schwarze Löcher
von Rainer Kayser
6. Oktober 2006
Mit dem japanischen Röntgensatellit Suzaku ist der
bislang tiefste Blick in die Umgebung supermassereicher Schwarzer Löcher gelungen.
Die Beobachtungen zeigen, wie die enorme Schwerkraft der Schwarzen Löcher Raum
und Zeit deformiert und sogar Röntgenstrahlung wieder einfängt.
Im Zentrum der meisten Galaxien verbergen sich gewaltige
Schwarze Löcher. Bild:
NASA/GSFC |
Die Astronomen können mit Suzaku
erstmals die "breite Eisen-K-Linie" genau untersuchen, eine spezielle Strahlung,
mit der sich die Umgebung der Schwarzen Löcher besonders gut vermessen lässt.
Gleich mehrere internationale Forscherteams berichteten diese Woche auf einer
Fachtagung in San Francisco über ihre Beobachtungen mit Suzaku, die "eine neue
Ära in der Erforschung der Schwarzen Löcher einleiten". "Die breite Eisen-K-Linie erweist sich generell als unglaublich robustes Maß für
die Eigenschaften der Schwarzen Löcher", berichtet Andrew Fabian von der
Cambridge University, der eines der Teams leitet. Die meisten Galaxien
beherbergen in ihren Zentren supermassereiche Schwarze Löcher mit der mehrmillionen-
bis milliardenfachen Masse unserer Sonne. Während aus den Schwarzen Löchern
selbst keine Strahlung entkommen kann, leuchtet ihre Umgebung zumeist heller als
die gesamte Galaxie. Denn die aus der Umgebung angesaugte Materie heizt sich
beim Einfall in das Schwarze Loch extrem auf.
In der unmittelbaren Umgebung der Schwarzen Löcher dominiert dabei die
energiereiche Röntgenstrahlung. Suzaku ist mit einer ganzen Reihe spezieller
Röntgendetektoren ausgestattet, um tief in diese Region hineinblicken zu können.
Zwar haben schon andere Satelliten wie der europäische XMM-Newton Anzeichen für
die breite Eisen-K-Linie aufgespürt. Doch Suzaku besitzt eine wesentlich bessere
Empfindlichkeit in dem entsprechenden Energiebereich und erlaubt deshalb
erstmals, diese Linie zur Untersuchung der Schwarzen Löcher einzusetzen.
So konnte Fabians Team beispielsweise nachweisen, dass das Schwarze Loch im
Zentrum der Galaxie MCG-6-30-15 so schnell rotiert, dass es in seiner Umgebung
Raum und Zeit mitreißt und verbiegt. Außerdem konnten die Forscher beobachten,
wie die in unmittelbarer Nähe des Schwarzen Lochs ausgesendete Röntgenstrahlung
gegen die übermächtige Schwerkraft anrennt und schließlich in die das Schwarze
Loch umgebende Materiescheibe zurück gebogen wird.
Ein anderes Team unter der Leitung von James Reeves vom Goddard Space Flight
Center der NASA konnte mit Suzaku zeigen, dass diese Materiescheibe um 45 Grad
gegen unsere Sichtlinie geneigt ist. Solche genauen Messungen waren bislang
unmöglich. "Dank der breiten Eisen-K-Linie können wir nun Materie und Energie
sehr nahe an den Schwarzen Löchern beobachten", so Reeves, "und nur durch die
Beobachtung solcher extremen Schwerkraftbedingungen können wir auf Fehler in
Einsteins Relativitätstheorie stoßen - wenn es solche Fehler gibt."
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