Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff
Diese Darstellung zeigt die außerordentliche Aktivität, von der die Astronomen vermuten, daß sie in der Nähe eines supermassereichen Schwarzen Lochs auftritt. Materie, die nach innen strömt, bildet eine um das Schwarze
Loch herumwirbelnde Scheibe und Jets aus energiereichen Teilchen werden mit hoher Geschwindigkeit an den Polen ausgestoßen. Der Ausschnitt zeigt eine Computersimulation der inneren Region, wo die Materie knapp außerhalb des Schwarzen Lochs kreist. Die Rotation der das Schwarze Loch umkreisenden Scheibe hat zur Folge, daß sich eine Seite aufhellt. Die Größe des hellen Punkts in der rotierenden Scheibe aus der Simulation stimmt annähernd mit der bei den neuen Beobachtungen gemessenen Ausdehnung überein. MIT / NASA / John Hopkins / U. Illinois
Schwarze Löcher sind mit Abstand die “einfachsten” Objekte im Universum, weil sie durch nur drei Größen vollständig beschrieben werden können: ihre Masse, ihre elektrische Ladung sowie ihr Drehimpuls. Obwohl sie einfach sind – oder möglicherweise gerade deshalb – sind sie ausgesprochen rätselhaft, zum Teil wohl auch, da man sie unmöglich beobachten kann. Sie sind unwiederbringliche Senken für Materie und Energie, umgeben von einem Bereich (dem „Ereignishorizont“), in den alles, das es darauf ankommen läßt, zwangsläufig stürzen und verschwinden wird; sogar das Licht. Ungeachtet ihres Rufs, gnadenlos Materie und Strahlung zu verschlingen, ist die Umgebung von Schwarzen Löchern dennoch oft der Ursprung energiereicher Strahlung. Einfallende Materie kann eine Scheibe um den Ereignishorizont formen und wenn auf Grund der Reibung diese Scheibe heiß wird, gibt sie gewaltig Mengen an Strahlung ab. Die Astronomen versuchen Schwarze Löcher zu verstehen, da sie für unser Verständnis der Schwerkraft von fundamentaler Bedeutung sind, sich gewöhnlich am Ende des Lebens eines massereichen Sterns bilden und, so die Vermutung, in den Zentren der meisten Galaxien beheimatet sind und eine Schlüsselrolle in der Entwicklung solcher Galaxien spielen.
Das Zentrum unserer Milchstraße, etwa 25.000 Lichtjahre von der Erde entfernt, beheimatet ein Schwarzes Loch von vier Millionen Sonnenmassen, dessen Umgebung sehr intensive Strahlung aussendet. Die Reichweite des Ereignishorizonts dieses Schwarzen Lochs ist auf ein Zehntel einer astronomischen Einheit ermittelt worden oder 4-mal kleiner als die Entfernung der Umlaufbahn des Planeten Merkur zur Sonne. Wenn die helle Strahlung aus der Nähe des Ereignishorizonts kommt, dann ruft die Wirkung der gewaltigen Schwerkraftfelder (der Gravitationslinseneffekt) bei uns den Eindruck hervor, als ob die Strahlung aus einer größeren Region stammt, etwa von der Ausdehnung der Merkur-Umlaufbahn.
28 Astronomen haben für leistungsfähige (und sehr anspruchsvolle) neue Technologien den Weg bereitet. Diese neuen Technologien stimmten die Entwicklungen des Submillimeter Array (SMA) mit anderen Submillimeter- und Millimeter-Teleskopen auf Hawaii, in Arizona und Kalifornien aufeinander ab, was es diesen Teleskopen ermöglicht, zusammenzuarbeiten. Dadurch waren sie in der Lage, eine deutlich bessere Auflösung der räumlichen Aufnahmen von der Region um das Schwarze Loch im galaktischen Zentrum zu erzielen. Tatsächlich ermöglichte die neue Technik der Anordnung, Abmessungen, so klein wie der erwartete, Merkur-Umlaufbahn große Ereignishorizont, abzubilden (unter der Voraussetzung, die Umgebung strahlt mit ausreichender Stärke bei Millimeter-Wellenlängen, die während der Beobachtungen genutzt wurden).
Im Magazin Nature veröffentlichte die Gruppe, daß ihre Messungen darauf hinweisen, daß die Strahlung aus einer Region kommt, die bis zu 30% kleiner als die Ausdehnung des vermuteten Ereignishorizonts ist. Aber dies sollte nach unserem heutigen Wissen gar nicht möglich sein, falls die Strahlung tatsächlich vom Rand des Ereignishorizonts kommt. Die Schlußfolgerung ist, daß aus einem bis jetzt unbekannten Grund der hellste Teil der Strahlung stattdessen von anderer Stelle in der Nähe kommt. Das Team vermutete, daß die Strahlung in dem Materiefluß auftreten könnte, der auf die Scheibe zuströmt. Die Ergebnisse zeigen die Leistungsfähigkeit der neuen interferometrischen Methode, öffnet ein neues Fenster auf die rätselhafte Umgebung Schwarzer Löcher und kennzeichnet den Beginn eines neuen Zeitalters, in dem auch auf viel feineren Maßstäben Strukturen um diese einfachsten kosmischen Objekte herum untersucht werden.
