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Wärme lässt Schwarzes Loch hungern
Von gelegentlichen Strahlungsausbrüchen abgesehen, scheint sich das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße eher ruhig zu verhalten. Eine Erklärung für diese Friedfertigkeit glauben amerikanische Astrophysiker gefunden zu haben. Die nahe des Schwerkraftmonsters freigesetzte Wärme könnte den Druck in der Umgebung erhöhen und so den Zustrom von “Futter” drosseln.
Die Daten für die Chandra-Aufnahme wurden über einen Zeitraum von rund zehn Jahren gesammelt, die Farben entsprechen verschiedenen Röntgenenergien. Bild: NASA/CXC/MIT/F.K. Baganoff et al.
Dieser Effekt mache verständlich, dass von dem Teilchenwind der Sterne im Milchstraßenzentrum letztlich nur etwa ein hundertstel Prozent in das Schwarze Loch stürze, berichten die Forscher um Roman Shcherbakov vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics auf einer Fachtagung in Washington.
Eine Reihe von Beobachtungen lässt vermuten, dass das Milchstraßenzentrum, rund 27.000 Lichtjahre von der Sonne entfernt im Sternbild des Schützen gelegen, ein Schwarzes Loch mit einer Masse von etwa vier Millionen Sonnen birgt. Der Teilchenwind von den Sternen in der Umgebung sollte eigentlich genügend Nachschub für einen heißen, stetig strahlenden Materiestrudel um die Schwerkraftfalle liefern.
Shcherbakov und Kollegen verglichen eine insgesamt zwei Wochen lang “belichtete” Aufnahme der Zentralregion der Milchstraße, die das Weltraumteleskop Chandra gemacht hatte, mit den Vorhersagen eines theoretischen Modells. Dieses Modell berücksichtigt, dass Wärme aus der Nähe des Schwarzen Lochs durch Stöße zwischen Gasteilchen nach außen bis in den Bereich der nächstgelegenen Sterne geleitet wird.
Die Wärmeleitung sollte die Temperatur und damit den Gasdruck in diesem Bereich steigen lassen, sodass der Großteil des Sternwindes von dem Schwarzen Loch weggedrückt wird. Tatsächlich passt das von dem Modell vorhergesagte Strahlungsprofil gut zu dem von Chandra beobachteten, so die Forscher. Einige extrem heiße Gaswolken, die sich auf der Aufnahme abzeichneten, belegten allerdings, dass mitunter größere Materieklumpen zu dem Schwarzen Loch gelangten und vor ihrem Verschwinden intensive Strahlung aussendeten.
Forschung: Roman Shcherbakov und Robert Penna, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, und Frederick K. Baganoff, Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge
Präsentation auf dem 215th Meeting of the American Astronomical Society, Washington, D.C., #310.03
WWW:
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, MIT
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 Die recht gut abgesicherte Theorie, wonach sich im Zentrum unserer Galaxis, ein Schwarzes Loch befindet, raubt den Astrophysikern nicht den Schlaf. Neuesten Forschungen zufolge lässt sich plausibel erklären, warum sich das Schwerkraftmonster im Zentrum der Milchstraße recht friedfertig verhält. 

Eine Forschergruppe um Roman Shcherbakov vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics entwickelte eine Theorie, wonach sich Gasteilchen in der Nähe des schwarzen Loches gegenseitig anstoßen und dadurch Wärme erzeugen, woraus wiederum ein kontinuierlicher Teilchenstrom weg vom schwarzen Loch resultiere. So werde nur etwa ein hundertstel des von Sternen in der Nähe des Zentrums unserer Galaxis ausgehenden Teilchenstroms in das schwarze Loch gesaugt. Ihr theoretisches Modell versuchten die Wissenschaftler dadurch zu verifizieren, dass sie das schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße mit Hilfe des Weltraumteleskops Chandra über einen Zeitraum von 14 Tagen erfassten. Das so beobachtete Strahlungsprofil passte recht gut zu den aus der Theorie hergeleiteten Erwartungen.

Auf die mögliche Existenz eines schwarzen Lochs im Zentrum unserer Milchstraße war man bereits 1992 aufmerksam geworden. Radioteleskopischen Beobachtungen zufolge befand sich im Zentrum der Milchstraße eine starke Radioquelle. Forscher vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik hatten dann aus weiteren Beobachtungen im Infrarot-Spektrum des Lichts entsprechende Schlussfolgerungen gezogen. Demnach befindet sich im Zentrum unserer Galaxis, etwa 27.000 Lichtjahre von „unserer“ Sonne entfernt in der Nähe von Sagittarius A* im Sternbild Schütze, eine Materieansammlung in einer Größenordnung von etwa vier Millionen Sonnen.

Zhi-Qiang Shen vom Shanghai Astronomical Observatory und seine Kollegen errechneten anhand von Beobachtungen der Radioquelle bei Sagittarius A* einen scheinbaren Durchmesser des Schwarzen Loches von rund 150 Millionen Kilometern. Die Dichte dieses Schwerkraftmonsters beträgt demnach etwa 200 Trillionen Sonnenmassen pro Kubiklichtjahr (veröffentlicht in Nature, November 2005).