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MILCHSTRASSE
Der Durchmesser des zentralen Schwarzen Lochs
von Stefan Deiters
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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.

Zentrum der Milchstraße

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.

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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.

siehe auch
Milchstraße: "Todesschrei" vom Rand des Schwarzen Lochs - 3. November 2003
VLT: Rasender Stern um das zentrale Schwarze Loch - 21. Oktober 2002
Links im WWW
National Radio Astronomy Observatory
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