Ein schwerer Fall

News: Ein schwerer Fall

Schon länger vermuten Astronomen im Herzen unserer Galaxis ein Schwarzes Loch. Doch einen wirklichen Beweis für diese Theorie zu erbringen, ist nicht leicht. Zwei neue Indizien engen den Spielraum für alternative Modelle weiter ein. Demnach besitzt das Objekt im Zentrum der Milchstraße etwa 2,6 Millionen Sonnenmassen und steht vor dem kosmischen Hintergrund fast still.

Ein schwarzes Loch mit einer Masse, die mehr als 2 Millionen mal größer ist als die der Sonne, liegt im Herzen unserer Milchstraße verborgen. Diese These wird durch zwei neue Beweisstränge erhärtet, die am 7. Januar 1998 auf der Konferenz der American Astronomical Society präsentiert wurden. Teleskope haben Sterne erspäht, die das Zentrum der Galaxis in 50 Jahren einmal umrunden, während Radiowellen aus dem Kern der Milchstraße offensichtlich von einem unerschütterlichen Fixpunkt ausgestrahlt werden, um den sich alles in der Galaxie dreht.

Um ihre These, daß die Milchstraße ein Schwarzes Loch enthält, zu untermauern, müssen Astronomen immer genauere Details der Sternbewegung um Sagittarius A vermessen. Sagittarius A ist eine kompakte Radioquelle im Zentrum der Galaxis, in dem sich das Schwarze Loch – so glaubt man – versteckt. Frühere Studien im Radio- und Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums – diese Wellen durchdringen die Gas- und Staubwolke des galaktischen Kerns – deuteten darauf hin, daß Sagittarius A eine extrem dichte Massenkonzentration beherbergt. Ein Schwarzes Loch scheint die beste Erklärung dafür zu sein. Einige Forscher behaupten jedoch, daß ein kompakter Sternhaufen diese Beobachtungen ebenso erklären könnte.

Ein Team unter der Leitung von Andreas Eckart vom Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik in Garching hoffte, dieses Problem zu lösen. Die Forscher erstellten eine Karte der Sternenbahnen innerhalb eines Radius von nur einem hundertstel Lichtjahr um das Zentrum. Durch empfindliche Infrarot-Beobachtungen am European Southern Observatory in Chile über einen Zeitraum von fünf Jahren wurden Sterne entdeckt, die mit Geschwindigkeiten bis zu 1000 km pro Sekunde den Kern umlaufen. Diese halsbrecherischen Geschwindigkeiten, so errechnete das Team, erfordern eine Gravitationskraft, die von einer zentralen Masse verursacht wird, welche ungefähr 2,6 Millionen mal größer als die der Sonne ist – weit mehr, als in einen kleinen Sternhaufen stecken könnte.

Eine zweite Beobachtung deutet darauf hin, daß diese zentrale Masse – im Gegensatz zu den Sternen, die um sie herumsausen – genau im Zentrum der Galaxis verankert ist. Ein internationales Team unter der Leitung von Mark Reid vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge benutzte das Very Long Baseline Array VLBA, eine Anordnung von Radioteleskopen, die über die gesamten USA verteilt sind. Die Astronauten verfolgten damit die Bewegung von Sagittarius A vor dem fixen Hintergrund leuchtender Objekte im entfernten Universum, der sogenannten Quasare. Die Radioquelle, so folgerten sie, bewegt sich ziemlich langsam mit einer Geschwindigkeit von weniger als 20 km pro Sekunde -langsamer, als die Erde die Sonne umkreist. „Die einfachste Erklärung ist, daß dies ein absolut ortsfestes Schwarzes Loch ist“, sagt Reid.

Der Astronom Farhad Yusef-Zadeh von der University of Chicago hält es für nahezu ausgeschlossen,daß die neuen Daten anders zu erklären sind, als durch ein supermassives Schwarzes Loch. Sein eigenes Team hat einen Strom ionisierten Gases beobachtet, der mit mehr als 3 Millionen km pro Stunde am galaktischen Zentrum vorbeirast. Weitere Studien dieses Gasflusses, so glaubt Yusef-Zadeh, werden genauere Daten über die Masse des Schwarzen Lochs und ein besseres Bild seiner turbulenten Nachbarschaft liefern.