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CHANDRA
Die Finsternis eines Schwarzen Lochs
von Stefan Deiters
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17. April 2007

Das Röntgenteleskop Chandra hat die Finsternis eines Schwarzen Lochs in der Galaxie NGC 1365 beobachtet: Eine Gaswolke verdunkelte von der Erde aus gesehen die helle Röntgenquelle im Zentrum der Galaxie. Für die Astronomen stellte dies eine einmalige Gelegenheit dar, Kernvorhersagen der Theorie über diese Objekte zu testen.

NGC 1365

Chandras Blick auf NGC 1365. Unten das Bild im Kontext einer VLT-Aufnahme. Bild:  NASA / CXC / CfA / INAF / Risaliti (Röntgen); ESO / VLT (optisch) [Großansicht]

NGC 1365

Das supermassereiche Schwarze Loch befindet sich in der Galaxie NGC 1365, die rund 60 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Diese Galaxie beherbergt einen so genannten "aktiven Galaxienkern", der oft auch kurz als AGN (für aktive galactic nucleus) bezeichnet wird. Kennzeichnend für diese aktiven Galaxienkerne ist ein Schwarzes Loch, das ständig mit Material versorgt wird, das sich zuvor vermutlich in einer Scheibe um die Schwerkraftfalle sammelt. Kurz bevor das Material in das Schwarze Loch stürzt, dürfte es auf viele Millionen Grad aufgeheizt werden und ist bei diesen Temperaturen im Röntgenbereich gut zu beobachten.

Allerdings ist die Scheibe um das supermassereiche Schwarze Loch viel zu klein, um von einem Teleskop aufgelöst werden zu können. Doch der Zufall kam den Astronomen zur Hilfe: Die Scheibe wurde für einige Zeit von einer die Sichtlinie passierenden Gaswolke verdunkelt, so dass die Astronomen aus den Daten dieser Finsternis die Größe der Scheibe um das Schwarze Loch abschätzen konnten. "Jahrelang haben wir uns sehr schwer damit getan, die Größe dieser Röntgenstrahlen-Struktur abzuschätzen", erläutert Guido Risaliti vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics im amerikanischen Cambridge und dem italienischen Institut für Astronomie (INAF). "Der glückliche Zufall dieser Finsternis hat uns nun diesen Durchbruch ermöglicht."

Das Team hat mit Hilfe des Röntgenteleskops Chandra die Ausmaße der Röntgenquelle auf die siebenfache Entfernung der Erde von der Sonne bestimmt. Damit ist diese Quelle zwei Milliarden Mal kleiner als ihre Muttergalaxie und nur etwa zehn Mal größer als der geschätzte Ereignishorizont des zentralen Schwarzen Lochs. Diese Daten stimmen gut mit theoretischen Vorhersagen überein.

"Durch die Finsternis sind wir in die Lage versetzt worden, viel näher am Schwarzen Loch zu beobachten als es je zuvor möglich war", unterstreicht Teammitglied Martin Elvis die Bedeutung der Beobachtung. "Material, das sich so dicht am Schwarzen Loch befindet, wird vermutlich innerhalb der nächsten 100 Jahre den Ereignishorizont überschreiten und somit aus diesem Universum verschwinden."

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Darüber hinaus gelang es Risaliti und seinen Kollegen auch die Entfernung der Gaswolke zu bestimmen, die die heiße Gasscheibe und das Schwarze Loch verdunkelt hat: Sie befand sich in einer Entfernung von rund einem Hundertstel Lichtjahr vom Ereignishorizont des Schwarzen Lochs entfernt und war dem Schwarzen Loch damit rund 300-Mal näher als im Allgemeinen angenommen wurde. "Aktive Galaxienkerne gehören mit zu den hellsten Objekten im Weltall und sind besonders zur Untersuchung des jungen Universums hervorragend geeignet", so Risaliti. "Deswegen ist das Verständnis ihrer grundlegenden Struktur sehr wichtig. Offenbar müssen wir noch ein wenig arbeiten, um diese Monster wirklich zu verstehen."

Chandra hat NGC 1365 insgesamt sechs Mal beobachtet - alle zwei Tage über einen Zeitraum von zwei Wochen. Bei fünf Beobachtungen war die hochenergetische Röntgenstrahlung von der zentralen Röntgenquelle sichtbar, bei der zweiten Beobachtung - also der Finsternis - nicht.

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Links im WWW
The Chandra X-ray Observatory (Seiten der Harvard University)
Chandra X-ray Observatory(Seiten der NASA)
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