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Mittwoch, 18.10.2017
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Schwarzes Loch bekommt Futter

Kosmische Gaswolke rast direkt auf das Milchstraßenzentrum zu

Astronomen haben eine große Gaswolke entdeckt, die direkt auf das Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße zurast. Innerhalb der nächsten zwei Jahre wird dessen gewaltige Anziehungskraft die Gaswolke zerreißen und sie größtenteils verschlucken. Diese Fütterung eines supermassereichen Schwarzen Lochs können Astronomen damit erstmals im Detail und direkt vor unserer kosmischen Haustür beobachten. Man sehe bereits jetzt, wie die Gaswolke durch die extreme Anziehungskraft von Sagittarius A, so die astronomische Beziechnung des Objekts, in die Länge gezogen werde, berichten die Forscher im Fachmagazin "Nature".
Simulation der zerreißenden Gaswolke und ihrer Flugbahn (rot)

Simulation der zerreißenden Gaswolke und ihrer Flugbahn (rot)

Bisher verhielt sich das rund 4,3 Millionen Sonnenmassen schwere Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße ruhig: Es verschlang kaum Materie und sandte daher auch kaum Strahlung aus. Doch das wird sich bald ändern, wie die Forscher anhand der Beobachtungen der Gaswolke und von Modellen prognostizieren. Wie die Astronomen berichten, besteht die Gaswolke vor allem aus Wasserstoff und Helium. Erreicht sie die Nähe des Schwarzen Lochs, wird sich das Gas schnell von zurzeit rund 280 Grad Celsius bis auf mehrere Millionen Grad erhitzen. Dabei gibt es gewaltige Energiemengen als Röntgenstrahlung ab. Die von der Umgebung des Schwarzen Lochs ausgesendete Strahlung könnte sich dadurch um das hundert- bis tausendfache erhöhen, wenn Gas aus der Wolke in das Schwarze Loch falle, sagen die Forscher.

Einzigartige Beobachtungsmöglichkeit


Für die Astronomen ist das bevorstehende Ende der Gaswolke eine einzigartige Gelegenheit. Denn obwohl wahrscheinlich fast alle Galaxien ein supermassereiches Schwarzes Loch in ihrem Zentrum besitzen, liegt nur Sagittarius A nahe genug, um im Detail beobachtet zu werden. Es befindet sich nur 27.000 Lichtjahre von der Erde entfernt im Zentrum der Milchstraße. "Detaillierte Beobachtungen der Strahlung aus dem galaktischen Zentrum geben uns in den nächsten Jahren die einmalige Gelegenheit, in Echtzeit zu verfolgen, wie das supermassereiche Schwarze Loch Materie schluckt", sagt Erstautor Stefan Gillessen vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE). Die Astronomen erhoffen sich dadurch tiefere Einblicke in die Prozesse, die den Sturz von Gas in ein solches Schwarzes Loch beeinflussen.

Zwei Sterne konnten entkommen


Bereits seit 1992 beobachten die Astronomen des MPE die Bewegungen von Sternen und Gas im Umfeld von Sagittarius A im Milchstraßenzentrum. "Nur zwei Sterne sind dem Schwarzen Loch seit dem Beginn unserer Beobachtungen so nahe gekommen", sagt Gillessen. Doch diese hätten das Schwarze Loch unbeschadet passiert. Im Gegensatz dazu zeige die in langwelligen Infrarot-Bildern sichtbare Gaswolke bereits seit drei Jahren erste Auflösungserscheinungen, sagen die Forscher. Ihre Geschwindigkeit nehme seit sieben Jahren stetig zu. Zurzeit rase die Wolke mit 2.350 Kilometern pro Sekunde auf das Milchstraßenzentrum zu.


Wie die Astronomen ermittelten, wird die stark exzentrische Flugbahn die Wolke im Jahr 2013 bis auf 40 Milliarden Kilometer an das Schwarze Loch heranführen - das entspricht 250 Mal dem Abstand von der Erde zur Sonne. Damit ist die Wolke noch immer weit vom sogenannten Ereignishorizont des Schwarzen Lochs entfernt - dem Bereich, aus dem nichts, nicht einmal das Licht mehr entweichen kann. Dennoch werde die starke Schwerkraftwirkung ausreichen, um zumindest Teile der Gaswolke zu verschlucken. (Nature, 2011; doi: 10.1038/nature10652)
(Nature / Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, 15.12.2011 - NPO)
 
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