Fütterung der kosmischen Raubtiere live

News: Fütterung der kosmischen Raubtiere live

Schwarze Löcher seien dunkle Ungeheuer, die gierig fremde Materie in sich aufsaugen, charakterisierten Wissenschaftler vor kurzem noch die kosmischen Räuber. Heute gehen viele Astronomen jedoch davon aus, daß Schwarze Löcher moderater sind als ihr Ruf. Sie verzehren vermutlich kleinere Mengen als bislang angenommen und sollen sogar leuchten, bezeihungsweise die sie umgebende Materie zum Leuchten anregen. Aber sicher ist sich niemand, denn Schwarze Löcher wurden bislang nie direkt gesehen. In der Astronomie wurden sie nur indirekt beobachtet, beziehungsweise aus den Bahnen kreisender Objekte geschlossen. Nun jedoch glauben einige Wissenschaftler, erstmalig Schwarze Löcher aus sicherer Entfernung live beim 'Fressen' beobachtet zu haben.

Mit erst geringen, dann immer schneller werdenden Geschwindigkeiten kreisen Gaswolken um ein Schwarzes Loch. Während sich ihr Abstand zum Zentrum stetig verkürzt, sendet ihre Materie Röntgenstrahlung aus. Diese verläßt teilweise das Gravitationsfeld, so daß sie als Indiz für ein Schwarzes Loch beobachtet werden kann – soweit die Theorie. Die praktische Umsetzung scheint nicht ganz so einfach zu sein, zumal die ausgesandte Röntgenstrahlung nur mit sehr schwacher Intensität die Teleskope erreicht. Zwar wurde bislang schon entsprechende Röntgenstrahlung gesehen, doch ließen die Daten keine eindeutigen Rückschlüsse darauf zu, daß die Materie wirklich in das Loch hineingezogen wurde. Die Daten zeigten die kreisende Materie, aber nicht den Einfall selbst. Nun meldete ein amerikanisch-japanisches Team um Paul Nander vom Goddard Space Flight Center im US-Bundesstaat Maryland erste Erfolge. Bei der Beobachtung der Galaxie NGC3516, die schon länger im Verdacht steht, ein Schwarzes Loch zu beherbergen, haben die Astronomen Eisenpartikel kurz vor dem Einfall in das Loch beobachtet.

In leuchtenden Gaswolken absorbieren Eisenatome elektromagnetische Strahlung charakteristischer Frequenz. In den kontinuierlichen Spektren der beobachteten Röntgenstrahlung treten dann genau dort dunkle Linien auf. Die Position der Linie im Spektrum kann sich jedoch durch verschiedene Effekte leicht verschieben, zum Beispiel, wenn sich das absorbierende Gas bewegt. Der sogenannte Doppler-Effekt verschiebt die Linie zur größeren Wellenlänge, also kleineren Energie, wenn sich die Materie vom Beobachter weg bewegt. Befindet sich die Gaswolke jedoch gerade am Rand eines Schwarzen Lochs, muß die Strahlung auch Energie aufwenden, um dem Gravitationsfeld zu entkommen. Dadurch tritt eine zusätzliche Verschiebung zur längeren Wellenlänge in den Absorptionslinien auf. Aufgrund der gemessenen Rotverschiebung glauben die Astronomen um Nander, genau den Moment des Materieeinfalls in ein Schwarzes Loch aufgezeichnet zu haben.

Mit dem japanischen ASCA-Satelliten haben die Wissenschaftler das Szenario in der Galaxie NGC3516 fast fünf Tage lang beobachtet, um genügend Daten für eine erste Analyse zu sammeln. Wie sie in den Astrophysical Review Letters veröffentlichen werden, konnten sie kleine wellenartige Störungen im Röntgenspektrum der Galaxie beobachten, die von kurzen zu langen Wellenlängen, also von hohen zu niedrigen Energien liefen: Der erste Indiz für Eisenatome, die gerade über den Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs gezogen werden, um dann im Gravitionsfeld unterzugehen, war entdeckt. Jetzt müssen diese Hinweise noch mit deutlicheren Beobachtungen bestätigt werden. Daher warten die Forscher nun auf die neuen Satelliten Astro-E und XMM, die mit höherer Lichtempfindlichkeit und besserer Auflösung harte Fakten liefern sollen. Und dann sind die Astronomen wieder live dabei, wenn Schwarze Löcher über ihre Nahrung herfallen.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 28.1.1999
"Wie füttert man ein schwarzes Loch?"
Spektrum Ticker vom 3.12.1998
"Maßnehmen bei Schwarzen Löchern "
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum der Wissenschaft 10/93, Seite 30
"Erste optische Aufnahme einer Akkretionsscheibe"
(nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)

Der Heidelberger Verlag Spektrum der Wissenschaft ist Betreiber dieses Portals. Seine Online- und Print-Magazine, darunter »Spektrum der Wissenschaft«, »Gehirn&Geist« und »Spektrum – Die Woche«, berichten über aktuelle Erkenntnisse aus der Forschung.