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GALAKTISCHES ZENTRUM
Suche nach Sternen mit Radioteleskopen?
von Stefan Deiters
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15. Oktober 2015

Astronomen glauben, mithilfe von Radiobeobachtungen bislang unentdeckte Sterne im Zentrum unserer Milchstraße aufspüren zu können. Diese müssten sich allerdings mit sehr großer Geschwindigkeit bewegen, was aber in unmittelbarer Nähe des supermassereichen Schwarzen Lochs kein Problem sein sollte. Die Methode wird sich schon in rund zwei Jahren testen lassen.

Milchstraßenzentrum

Das Zentrum der Milchstraße in einer Nahinfrarot-Aufnahme des Very Large Telescope der ESO.  Bild: ESO / S. Gillessen et al.   [Großansicht

Das Zentrum der Milchstraße liegt - von der Erde aus betrachtet - hinter dicken Wolken aus Staub, die praktisch alle Strahlung im sichtbaren Bereich des Lichts verschlucken. Die Vorgänge rund um das dort vorhandene supermassereiche Schwarze Loch sind aber natürlich von großem Interesse.

Amerikanische Astronomen glauben nun eine Methode gefunden zu haben, mit deren Hilfe man nach bislang verborgenen Sternen im Zentrum der Milchstraße Ausschau halten könnte: Sie wollen nach Radiowellen suchen, die von Sternen stammen, die sich mit Überschallgeschwindigkeit bewegen.

"Es gibt eine Menge, was wir noch nicht über das galaktische Zentrum wissen und vieles, was wir noch erfahren wollen", so Idan Ginsburg vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Wir glauben, mit diesem Verfahren Sterne finden zu können, die noch niemand zuvor gesehen hat."

Dazu schlagen die Forscher vor, das galaktische Zentrum mit Radioteleskopen zu beobachten. Im Radiobereich können Wellen den Staub nämlich praktisch ungehindert passieren. Allerdings sind Sterne von sich aus im Radiobereich nicht hell genug, um in dieser Entfernung noch entdeckt werden zu können. Bewegen sie sich allerdings durch Gas mit einer Geschwindigkeit, die größer als die Schallgeschwindigkeit ist, kann sich das Bild ändern.

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Der stellare Wind des Sterns kollidiert dann mit dem umgebenden Gas und es bildet sich eine Stoßwelle. Hier können nun Elektronen beschleunigt werden, deren Radiostrahlung man dann eventuell entdecken kann. Die Fachleute sprechen dabei von Synchrotronstrahlung. "In gewisser Weise suchen wir nach dem kosmischen Äquivalent eines Überschallknalls, den wir von Flugzeugen kennen", so Ginsburg.

Damit sich eine Stoßwelle ausbildet, müssten sich die Sterne mit einer Geschwindigkeit von einigen Tausend Kilometern pro Sekunde bewegen. Das hört sich zwar viel an, sollte aber im Zentralbereich unserer Galaxie durchaus machbar sein, da sich die Sterne dort unter dem Einfluss der extremen Anziehungskraft des supermassereichen Schwarzen Lochs befinden. Besonders wenn sich ein Stern dem Punkt seiner Umlaufbahn nähert, an dem er dem Schwarzen Loch am nächsten ist, sind solche Geschwindigkeiten durchaus realistisch.

Um ihr Verfahren zu testen, schlagen die Wissenschaftler vor, es mithilfe eines bereits bekannten Sterns im Zentrum auszuprobieren: Der Stern mit der Bezeichnung S2 leuchtet im Infraroten so hell, dass er in diesem Wellenlängenbereich trotz des Staubs beobachtet werden kann. Er wird in der Zeit von Ende 2017 bis Anfang 2018 den zentrumsnächsten Abschnitt seiner Umlaufbahn durchlaufen. In diesem Zeitraum könnte man nach Radiostrahlung von seiner Stoßwelle Ausschau halten.

"S2 wird unser entscheidender Test sein", so Avi Loeb vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Wenn wir ihn im Radiobereich erkennen können, dann könnte man diese Methode auch verwenden, um kleinere und lichtschwächere Sterne aufzuspüren - Sterne, die man auf andere Weise nicht entdecken kann."

Über ihr vorgeschlagenes Verfahren berichten die Astronomen in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erschienen ist.

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siehe auch
XMM-Newton: Das turbulente Zentrum der Milchstraße - 24. August 2015
VLT: Die Gaswolken im Zentrum der Milchstraße - 25. November 2014
Swift: Aktivität im Zentrum der Milchstraße - 14. Januar 2014
Gaswolke im Milchstraßenzentrum: Zerrissen vom supermassereichen Schwarzen Loch - 17. Juli 2013
Milchstraßenzentrum: Gaswolke nähert sich Schwarzem Loch - 14. Dezember 2011
VLT: Rasender Stern um das zentrale Schwarze Loch - 21. Oktober 2002
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
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