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Schwarzes Loch: Ein dunkler Riese in unserer Galaxie

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SUPERNOVA
Eine Supernova (verglühender Stern) über dem Meteoriten Krater von Arizona | Images Etc Ltd via Getty Images
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  • Über Schwarze Löcher ist nur sehr wenig bekannt
  • In unserer Galaxie wird das schwarze Loch Sagittarius A* vermutet
  • Nur durch Bewegungen lassen sich schwarze Löcher erkennen

Schwarze Löcher gehören zu den Giganten des Weltraums. Durch ihre Besonderheiten wissen wir noch lange nicht alles über diese Masse-Riesen.

Kein Entkommen

Hinter dem Begriff Schwarzes Loch steht ein Objekt im Universum, das aufgrund seiner hohen Gravitation weder Materie noch Licht aus seinem Raumbereich entweichen lässt. Bereits 1783 spekulierte der Naturforscher John Michell über Dunkle Sterne, die Licht gefangen halten.

Pierre Simon Laplace schuf für die Idee solch schwerer Sterne, von denen kein korpuskulares Licht entweicht, den Begriff Dunkle Körper. Das alles geschah noch im Rahmen der Newtonschen Physik. Mit der Veröffentlichung von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie eröffnete sich ein neuer Erklärungshorizont.

In der zweiten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts kam es zu sich erweiternden Theorieformungen, so dass der von John Archibald Wheeler etablierte Begriff Schwarzes Loch zunehmend Bestätigung fand. Schwarz, da keine elektromagnetische Wellen wie beispielsweise sichtbares Licht hinauskommt. Loch, da zwar Materie hinein verschwindet, aber nie wieder raus kommt.

Keine direkte Beobachtung

Aus den genannten Gründen kann man schwarze Löcher nicht direkt beobachten. Um auf ihre Existenz zu schließen, folgert man aus diversen Hinweisen. Zum Beispiel kann man die Strahlung der noch nicht ganz verschwundenen Materie sichtbar machen.

Bei sogenannten stellaren kleineren schwarzen Löchern geht das ganz gut, wenn diese einen Begleitstern haben, der kontinuierlich Masse an das Schwarze Loch verliert. Stellare schwarze Löcher sind der Endzustand von massereichen Sternen.

Sterne, deren Anfangsmasse weniger als drei Sonnenmassen beträgt, enden als ausglühender Sternenrest. So wird es auch unserer Sonne ergehen, die als weißer Zwerg verglühen wird. Wenn die Anfangsmasse drei Sonnenmassen übersteigt, dann können Sterne in einer Kernkollaps-Super-Nova explodieren.

Der übrigbleibende Sternenrest kann dann zu einem schwarzen Loch kollabieren, wenn er mehr als 2,5 Sonnenmassen beträgt. Eine weitere Möglichkeit auf ein schwarzes Loch zu schließen, ist die Beobachtung der Sternenbahnen, so zum Beispiel im Zentrum unserer Galaxie, der Milchstraße.

Diese Sterne umkreisen ein nicht sichtbares Objekt. Durch deren Bewegungen konnte man auf die Masse des unsichtbaren Zentrums schließen und diese ist so groß, dass nur ein schwarzes Loch als Erklärung dafür in Frage kommt: Sagittarius A*.

Das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße

Im Zentrum von unserer Galaxie vermutet man ein supermassereiches Schwarzes Loch. In diese Kategorie fallen Kandidaten ab einer millionen- bis milliardenfachen Sonnenmasse. Sagittarius A* lässt sich als starke Radioquelle messen.

Bis vor wenigen Jahren war man noch der Ansicht, das supermassereiche Schwarze Loch habe etwa 2,7 Millionen Sonnenmassen. Durch verbesserte Auflösung und Empfindlichkeit der Teleskope ließ sich die Schätzung auf 4,3 Millionen Sonnenmassen deutlich nach oben korrigieren.

2001 gelang es Forschern Sagittarius A* in Aktion zu beobachten. Durch das Röntgenteleskop Chandra konnte eine intensive Röntgenstrahlungsquelle in der Nähe beobachtet werden, die mit dem Schwarzen Loch in Verbindung stand. Innerhalb weniger Minuten war Sagittarius A* 45mal heller als sonst, bevor es nach einigen Stunden wieder die gewohnte Helligkeit erreichte.

Passend zum Thema: Erstmals mitverfolgt: Schwarzes Loch verschlingt Stern

Frederick K. Baganoff vom MIT erklärte damals, es sei das erste Mal gewesen, dass wir unser eigenes Schwarzes Loch dabei beobachten konnten, wie es Materie verschlingt. Es war ein letzter Gruß des Materials bevor es für immer verschwand.

Mittlerweile weiß man, dass das galaktische Zentrum der Milchstraße drei Radioquellen umfasst. Neben dem supermassereichen Schwarzen Loch gibt es noch Sagittarius A Ost, einen Supernova-Überrest, und Sagittarius A West, eine annähernd spiralförmige Struktur ionisierten Gases.

Vor kurzem entdeckten Forscher noch ein zweites Schwarzes Loch in der Milchstraße. Da es in der Nähe von dem massereicheren Sagittarius A* liegt wird es in der Zukunft womöglich mit ihm verschmelzen.

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