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SUZAKU
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.

Schwarzes Loch

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.

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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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