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CHANDRA
Ein "Gruß" vom zentralen Schwarzen Loch
von Stefan Deiters
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7. September 2001

Zum ersten Mal konnten Astronomen einen gewaltigen Ausbruch im Röntgenbereich beobachten und zwar genau dort, wo die Forscher das Zentrum unserer Milchstraße vermuten: Ursache dafür dürfte wahrscheinlich das supermassereiche Schwarze Loch sein, das gerade Materie verschlungen hat und somit erstmals "in Aktion" beobachtet wurde.

Sagittarius A
Der von Chandra beobachtete Röntgenstrahlen-Ausbruch in Sagittarius A, dem Zentrum der Milchstraße. Foto: NASA / MIT / F. Baganoff et al.
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Der Forschergruppe gelang diese seltene Beobachtung mit Hilfe des Röntgenteleskops Chandra, als sie gerade dabei waren, Sagittarius A* zu beobachten, eine Quelle intensiver Radiostrahlung, die vermutlich mit dem zentralen Schwarzen Loch in Verbindung steht. "Dies ist eine sehr schöne Beobachtung", freut sich Frederick K. Baganoff vom MIT, "denn es ist das erste Mal, dass wir unser eigenes Schwarzes Loch dabei beobachten können, wie es Materie verschlingt. Das Signal liegt näher am Ereignishorizont des Schwarzen Loches unserer Galaxis als alles andere, was wir bisher empfangen haben. Es ist ganz so, als hätte uns das Material, das gerade verschlungen wird, noch einmal eine Postkarte gesendet."

In nur wenigen Minuten war Sagittarius A* über 45 Mal heller im Röntgenbereich geworden, bevor das Objekt einige Stunden später wieder die normale Helligkeit erreichte. Aus dem starken Abfall der Helligkeit im Röntgenbereich nach Erreichen des Maximums konnten die Astronomen auch die Größe der Region eingrenzen, aus der das Signal gekommen sein muss: Sie ist nur rund zwanzig Mal größer als der Ereignishorizont, also jene Grenze eines Schwarzen Loches, nach deren Überschreiten es keinen Weg zurück gibt. Alles würde dafür sprechen, dass der Grund für die plötzliche Helligkeitsänderung Materie ist, die gerade in das Schwarze Loch gefallen ist. Das würde die Theorien bestätigen, nach denen im Schwarzen Loch im Zentrum unserer Milchstraße ähnliches vor sich geht wie in anderen aktiven Galaxienkernen und Quasaren.

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Aus Auswertungen der Bewegung der Sterne im Zentrum unserer Milchstraße konnten die Forscher auf die Existenz eines großen dunklen Objektes schließen, das die Bahnen der Sterne beeinflusst. Dabei dürfte es sich aller Wahrscheinlichkeit nach um ein supermassereiches Schwarzes Loch handeln mit etwa der drei Millionenfachen Masse unserer Sonne. Die Quelle Sagittarius A* wird, so die Theorien, durch in das Schwarze Loch einfallende Materie gespeist.

"Die schnelle Variation in der Intensität der Röntgenstrahlung lässt darauf schließen, dass das beobachtete Material so nahe am Schwarzen Loch liegt, wie die Erde von der Sonne entfernt ist", erläutert Gordon Garmire von der Penn State University. "Das macht Sagittarius A* zu einer enorm wertvollen Quelle um die Bedingungen in der Nähe eines supermassereichen Schwarzen Loches zu studieren." Die Energie des Ausbruchs entspricht etwas einem plötzlichen Einfall von Materie, die etwa der Masse eines Kometen entspricht. Es könnte aber auch sein, dass der Energieausbruch auf Änderungen magnetischer Feldlinien zurückzuführen ist - ganz ähnlich den Vorgängen, die für Ausbrüche auf der Sonne sorgen.

Beide Prozesse wären von Schockwellen begleitet, die wiederum Elektronen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigen und so für die beobachtete Röntgenstrahlung sorgen würden. Besonders freuen sich die Forscher, dass es überhaupt möglich war, diesen Ausbruch im extrem dichten Zentrum unserer Milchstraße auszumachen. Ohne das Auflösungsvermögen von Chandra wäre das nicht möglich gewesen. 

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