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VLT & APEX
Beobachtungen am Schwarzen Loch
von Stefan Deiters
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20. November 2008

Im Zentrum unserer Milchstraße verbirgt sich ein gewaltiges Schwarzes Loch. Im Vergleich zu anderen Schwerkraftfallen in den Zentren ferner Galaxien ist dieses Schwarze Loch relativ unauffällig. Hin und wieder aber macht es sich bemerkbar: Astronomen haben jetzt einen Helligkeitsausbruch aus der Umgebung dieses Schwarzen Lochs gleichzeitig mit zwei verschiedenen Teleskopen verfolgen können.

Schwarzes Loch

Künstlerische Darstellung der vermuteten Vorgänge während eines Flares vom Zentrum der Milchstraße. Zu erkennen ist der Gasklumpen, der auf seiner Bahn um das Schwarze Loch immer weiter auseinandergezogen wird. Bild: ESO / L. Calçada

Ein Team aus amerikanischen und europäischen Astronomen hat mit dem Very Large Telescope (VLT) der europäischen Südsternwarte ESO und dem Atacama Pathfinder Experiment (APEX) die Region Sagittarius A* beobachtet. Hier liegt das Zentrum unserer Milchtstraße und ein gewaltiges Schwarzes Loch. Die Beobachtungen wurden im nahen Infraroten und im Submillimeter-Bereich gemacht. Erstmals gelang es, einen sogenannten Flare, also einen Helligkeitsausbruch, in dieser Region gleichzeitig mit zwei Teleskopen zu verfolgen.

"Nur mit Beobachtungen in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen kann man mehr über die Vorgänge in unmittelbarer Nähe des Schwarzen Lochs erfahren", erläutert Teamleiter Andreas Eckart von der Universität in Köln die Bedeutung der Beobachtungen. Eckart ist auch Hauptautor eines Fachartikels, der in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics erscheinen wird. Sagittarius A* ist rund 26.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Das dort vermutete Schwarze Loch dürfte eine Masse von etwa vier Millionen Sonnenmassen haben.

"Sagittarius A* ist einzigartig, weil es das für uns am nächsten gelegene diese Monster-Schwarzen Löcher ist", erklärt Teammitglied Frederick K. Baganoff vom Massachusetts Institute of Technology (MIT). "Nur bei diesem Objekt können wir mit unseren Teleskopen diese relativ schwachen Ausbrüche erkennen, die von Material ausgehen, das gerade außerhalb des Ereignishorizonts um das Schwarze Loch kreist."

So wünschensweit die simultane Beobachtung in verschiedenen Wellenlängenbereichen und mit unterschiedlichen Teleskopen ist, so umfangreich sind auch die dafür notwendigen Planungen. Nachdem die beiden Teams mehrere Nächte gewartet hatten, wurde ihre Geduld schließlich belohnt: "Als wir das VLT auf Sagittarius A* ausrichteten, bemerkten wir gleich, dass es aktiv war und von Minute zu Minute heller wurde", erinnert sich Doktorand Gunther Witzel von der Universität Köln. "Wir haben gleich zum Telefon gegriffen und unsere Kollegen am APEX informiert."

Auf den Anruf wartete dort unter anderem Macarena Garcia-Marin. Die Kölnerin hatte zusammen mit ihren Kollegen dafür gesorgt, dass das Submillimeter-Teleskop sofort einsatzbereit. "Wir waren sehr aufgeregt als der Anruf kam und haben uns beeilt, damit wir keine wichtigen Daten verpassen. Wir haben die gerade laufenden Beobachtungen beendet und hatten Sagittarius A* rechtzeitig anvisiert, um die Flares beobachten zu können."

Während der folgenden sechs Stunden konnten die Astronomen eine deutlich schwankende Emission im Infraroten beobachten und insgesamt vier große Helligkeitsausbrüche von Sagittarius A*. Auch im Submillimeter-Bereich waren Flares zu sehen, allerdings traten diese rund eineinhalb Stunden nach den Ausbrüchen im Infraroten auf. Eine Erklärung für diese Verzögerungen könnte die Expansion des Gases sein, das für die Flares verantwortlich ist. Bei einer Ausdehnungsgeschwindigkeit von rund fünf Millionen Kilometern pro Stunde könnte sich die Charakteristik der Emissionen mit der Zeit verändern.

Obwohl sich fünf Millionen Kilometer pro Stunde sehr schnell anhören, entspricht diese Geschwindigkeit gerade einmal 0,5 Prozent der Lichtgeschwindigkeit. Damit das Gas aus der Nähe des Schwarzen Lochs entkommt, müsste es etwa Hundert Mal schneller sein. Die Astronomen vermuten, dass es sich deswegen nicht um ein Jet handeln kann, der ins All hinausschießt, sondern eher um einen Klumpen aus Gas, der das Schwarze Loch umrundet und auf seiner Bahn auseinandergezogen wird und deswegen expandiert. 

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siehe auch
VLBI: Detaillierter Blick ins Zentrum der Milchstraße - 4. September 2008
Schwarze Löcher: Milchstraßen-Zentrum 24 Stunden im Blick - 8. Mai 2007
VLBA: Jagd nach dem Schatten des Schwarzen Lochs - 7. November 2005
Milchstraße: Schwarzes Loch noch vor 350 Jahren aktiv - 27. Januar 2005
Milchstraße: Der Durchmesser des zentralen Schwarzen Lochs - 5. April 2004
Milchstraße: "Todesschrei" vom Rand des Schwarzen Lochs - 3. November 2003
VLT: Rasender Stern um das zentrale Schwarze Loch - 21. Oktober 2002
Chandra: Ein "Gruß" vom zentralen Schwarzen Loch - 7. September 2001
Links im WWW
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ESO
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