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XMM
Unentdeckte Schwarze Löcher
von Stefan Deiters
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8. November 2000

Woher kommt die schwache Röntgenstrahlung, die moderne Teleskope fast überall im Universum ausmachen? Neue Beobachtungen mit dem europäische Röntgenteleskop XMM Newton könnten nun helfen, dieses Rätsel zu lösen: Die Daten unterstützen die Ansicht, dass die Strahlung von vielen bislang unentdeckten Röntgenquellen wie Schwarzen Löchern kommt und nicht einfach aus heißem Gas in Galaxien. 

XMM-Aufnahme
XMM-Aufnahme von Röntgenquellen in einer kleinen Region im Großen Bären. Foto: ESA

Nicht nur die amerikanische NASA hat ihr Röntgenteleskop: Der ganze Stolz der Europäer ist das seit rund einem Jahr um die Erde kreisende Teleskop XMM (X-Ray Multi Mirror). Gemeinsam mit dem amerikanischen "Kollegen" Chandra  stellt es die zur Zeit beste Beobachtungsmöglichkeit für Röntgenstrahlung im Universum dar, jenem Bereich des elektromagnetischen Spektrums also, in dem sich auch Schwarze Löcher - zumindest indirekt - verraten.

Ein Rätsel ist den Astronomen schon seit langer Zeit die schwache Röntgenstrahlung, die man aus allen Winkeln des Universum misst. Die Frage ist, ob sie von vielen, noch unentdeckten Röntgenquellen stammt oder vielleicht von heißem Gas im Inneren von Galaxien. Die modernen weltraumgestützten Teleskope beginnen nun langsam dieses Rätsel zu lösen. Dabei nahmen sich die Röntgen-Teleskope unterschiedlicher Röntgenstrahlung mit verschieden hohen Energien vor: Die sogenannte weiche Röntgenstrahlung konnte recht gut mit dem deutschen Satelliten Rosat sowie mit Chandra untersucht werden. Bis auf einen Rest von zehn Prozent konnte alle Strahlung in diesem Bereich bestimmten Röntgenquellen zugeordnet werden. Bei den energiereicheren, den härteren, Röntgenstrahlen sah die Situation allerdings schlechter aus: Hier warteten die Astronomen dringend auf Ergebnisse des europäischen Röntgenteleskops XMM Newton.

Im April und Mai machte nun XMM Newton  detaillierte Beobachtungen einer kleinen Himmelsregion im Sternbild Großer Bär. Dieser Bereich ist in allen Wellenlänger sehr gut untersucht und weist zudem nur sehr wenig störenden Staub und galaktischen Wasserstoff auf, der die Beobachtungen behindern könnte. XMM entdeckte auf Anhieb viele neue Röntgenquellen und machte die bis heute empfindlichste Röntgendurchmusterung. Auf dem obigen Bild sind diese Quellen nach der Art der Röntgenstrahlung mit einer Farbe kodiert: Die "Härte" der Strahlung nimmt von rot über grün zu blau zu. Während viele der roten Quellen vermutlich Galaxienhaufen sind, die schon bekannt waren, dürfte es sich bei den blauen und roten Objekten um bisher verborgen gebliebene Röntgenquellen handeln.

Die Beobachtungen stimmen hervorragend mit Modellen überein, die den harten Bereich der Röntgen-Hintergrundstrahlung durch sogenannte aktive Galaxienkerne erklären. Darunter verstehen Astronomen riesige Schwarze Löcher im Zentrum von Galaxien, die Material aufsaugen, das bei seinem Sturz in Schwarze Loch Röntgenstrahlung aussendet. Nach dem Modell sind diese aktiven Galaxienkerne allerdings zum größten Teil durch Gas- und Staubwolken verdeckt, so dass man nur einen geringen Teil der Strahlung sieht.

"Wir haben hier den Beweis, dass sich im Herzen fast jeder größeren Galaxie ein supermassereiches Schwarzes Loch befindet", bewertet Günther Hasinger vom Astrophysikalischen Institut in Potsdam die Ergebnisse. Der Wissenschaftler leitete das Team, das mit der Auswertung der Daten beschäftigt war. "Man hat lange schon angenommen, dass es sich bei der Röntgen-Hintergrundstrahlung um Strahlung handelt, die entsteht, wenn ein Schwarze Loch Materie verschlingt und wächst. Durch Staubwolken blieben uns diese Objekte allerdings bisher verborgen. Durch die neuen XMM-Beobachtungen können wir nun auch die verdeckten Schwarzen Löcher sehen."

Noch ist das Mysterium der Röntgen-Hintergrundstrahlung nicht gelöst: Es fehlen noch Beobachtungen im optischen Bereich und noch weitere Röntgendurchmusterungen. Doch würde man mit der Zeit, da ist sich Hasinger sicher, einer Lösung immer näher kommen. Einige Jahre könne das allerdings noch dauern.  

Links im WWW
XMM, Projektseite der ESA
siehe auch
XMM: Übergabe an die Wissenschaft - 28. März 2000
XMM: Erste Bilder veröffentlicht
- 9. Februar 2000
XMM: "Es fliegt so schön"
- 21. Dezember 1999
XMM: Teleskop fotografiert sich selbst
- 13. Dezember 1999
XMM: 174 Spiegel für Europa
- 8. Dezember 1999
XMM: Schülerwettbewerb zum Start - 14. September 1999
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