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CHANDRA
Viele kleine und ein großes Schwarzes Loch
von Stefan Deiters
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16. Mai 2001

Das US-Röntgenteleskop Chandra hat gleich mehrere Schwarze Löcher in einer großen und relativ nahen Galaxie ausgemacht: Neben Hinweisen auf ein riesiges Schwarzes Loch im Zentrum der Zirkel-Galaxie fanden die Forscher auch kleinere Schwarze Löcher in den Spiralarmen. Eines davon zeigt periodische Helligkeitsschwankungen im Röntgenbereich und ist damit das erste seiner Art außerhalb unserer galaktischen Nachbarschaft. 

Zirkel-Galaxie
Chandra Bild des Zentrums der Zirkel-Galaxie. Foto: NASA/Penn State/F. Bauer et al.  
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Astronomen der amerikanischen Penn State University haben mit Hilfe des Röntgenteleskops Chandra unter einer ganzen Reihe von Röntgen-Quellen in der Zirkel-Galaxie ein Objekt entdeckt, dessen Röntgenabstrahlung periodisch schwankt. Die Intensität der Röntgenstrahlung, so das Ergebnis der Forscher, ändert sich in einem 7,5stündigen Zyklus. Es ist das erste Mal, dass ein solches Objekt außerhalb unserer galaktischen Nachbarschaft aufgespürt wurde. Hinter der variablen Röntgenquelle soll sich ein Schwarzes Loches verbergen, das etwa die 50fache Masse unserer Sonne hat.

"Sehr helle Röntgenquellen wie diese scheinen recht häufig in anderen Galaxien zu sein", erläutert Franz Bauer, der als Wissenschaftler an der Penn State University arbeitet. "Doch bis zu diesen Chandra-Beobachtungen hatten wir nie die Möglichkeit herauszufinden, ob es sich um einfache massereiche Röntgen-Doppelsterne handelt oder um eine ganz neue Art von Objekten. Die gefundenen Helligkeitsschwankung im Röntgenbereich ist nun ein deutlicher Hinweis darauf, dass es sich tatsächlich um Röntgen-Doppelsterne handelt." Und trotzdem hat der Fund noch etwas Besonderes: "Schwarze Löcher mit mehr als der zehnfachen Masse unserer Sonne - wie dieses hier - sind mit den aktuellen Theorien der Sternentstehung und Entwicklung schwer zu erklären. Die gefundene Variabilität erlaubt uns jetzt einige unserer Annahmen über diese Objekte zu testen."

Die Zirkel-Galaxie war auch das Ziel zweier anderer Beobachtungsgruppen von der Penn State und George Masan University sowie der Universität von Maryland. Ihre Daten - auch mit Hilfe von Chandra gewonnen - liefern neue Beweise für die Theorie, dass sich im Zentrum der Galaxie ein supermassereiches Schwarzes Loch verbirgt. Es versteckt sich hinter einer Unmenge von Gas, aus dessen Verteilung die Astronomen auf seine Existenz schließen konnten. Insbesondere fanden die Forscher zwei unterschiedliche Gaskomponenten im Zentrum der Galaxie: "Die Chandra-Beobachtungen zeigen uns, wie komplex die Umgebung eines supermassereichen Schwarzen Loches sein kann," erläutert Rita Sambruna von der George Mason University. "Da die Zirkel-Galaxie recht nahe ist, können wir hier gut verfolgen, was vermutlich auch in entfernteren aktiven Galaxien vor sich geht."

Dank Chandra konnte man im Zentrum der Galaxie auch verschiedene Komponenten der Röntgenstrahlung erkennen: So ist die helle, kompakte Röntgenquelle im Zentrum der Galaxie umgeben von einem diffusen Röntgenhalo, der Hunderte von Lichtjahren groß ist. Die Forscher entdeckten außerdem, dass das heiße Röntgenstrahlen aussendende Gas an einer Stelle über 2.000 Lichtjahre aus dem Galaxienkern hinausreicht. Dies ist im Bild als rote Ausbuchtung oben rechts zu erkennen. Die Farben in der Aufnahme geben die Energie der Röntgenstrahlung wieder. Röntgenstrahlung von geringer Energie erscheint rot, von mittlerer Energie grün und die energetischste Röntgenstrahlung erscheint blau.

Die Zirkel-Galaxie liegt rund 13 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Da sie in Richtung der galaktischen Scheibe zu finden ist, blieb sie den Forschern lange Zeit verborgen und wurde erst vor rund 25 Jahren entdeckt. Im November letzten Jahres hatte das Hubble-Weltraumteleskop die Zirkel-Galaxie beobachtet (astronews.com berichtete). 

Links im WWW
Chandra X-ray Observatory
siehe auch
Hubble: Eine außergewöhnliche aktive Galaxie - 30. November 2000
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