Erstmals einen "Todesschrei" beobachtet

01.11.2003 - Ein internationales Team von Astronomen gelang es, unter der Leitung von Prof. Reinhard Genzel, Direktor des Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching, mit einem der vier 8,2-Meter Teleskope des VLT (Very Large Telescope) einen so genannten "Todesschrei" aus einem Schwarzen Loch zu beobachten.

Beim "Todesschrei" handelt es sich um Gas, das in einem Schwarzen Loch verschwindet. Bevor es hinter dem Ereignishorizont gänzlich verloren ist, flackert es für ein paar Minuten auf.

Reiner Schödel und Reinhard Genzel beobachteten morgens in der Früh am 9. Mai diesem Jahres das rund 26.000 Lichtjahre von uns entfernte Milchstraßenzentrum. Im Kontrollzentrum des VLT wurde eine aufregende Beobachtung gemacht, wie Schödel bemerkte: "Was macht der Stern denn da!" Urplötzlich tauchte ein neuer Stern auf dem Monitor auf und nach ein paar Minuten war er spurlos verschwunden. Die Forscher hatten keine Zweifel: Sie hatten einen energiereichen Flare im nahen Infrarotbereich gesehen. Dieser Flare wurde genau dort gesehen, wo das supermassereiche Schwarze Loch in der Mitte unserer Galaxie ist.

Bei einem Schwarzen Loch handelt es sich um ein Gebilde, das eine so große Massenanziehung hat, dass nicht einmal das Licht ihn entkommen kann.

"Seit mehr als einem Jahrzehnt haben wir nach dieser Strahlung gesucht", sagt Team-Mitglied Andreas Eckart von der Universität zu Köln. "Uns war klar, dass das Schwarze Loch immer wieder Materie auf sich zieht. Bevor das Gas verschluckt wird und aus unserer Welt verschwindet, sollte es sich erhitzen und Infrarotstrahlung aussenden." Und die Forscher hatten im Frühjahr Glück. Sie hatten das Teleskop Yepun mit der Infrarotkamera NACOS auf das Galaxiezentrum gerichtet und einen Treffer gelandet.

Eine gründliche Auswertung ergab, dass die Infrarotstrahlung aus einem wenige Lichtstunden kleinen Bereich stammt; am irdischen Himmel bildet er sich unter dem Winkel von nur einigen tausendstel Bogensekunden ab. Das Ändern des Signals innerhalb weniger Minuten beweist, dass das Signal aus der Nähe der Grenzregion, dem so genannten Ereignishorizont, kommt, hinter welchem es nicht mal für Licht eine Möglichkeit gibt zu entrinnen.

"Unsere Daten erlauben es, Voraussagen der Allgemeinen Relativitätstheorie zu überprüfen", sagt Daniel Rouan vom Observatorium Paris-Meudon. Das spektakulärste Ergebnis sei eine 17-Minuten-Periode in der Lichtkurve von zwei der beobachteten Flares. Rührt dieser Zyklus von dem Gas her, das um das Schwarze Loch wirbelt? "Wenn ja, dann bleibt eigentlich nur ein Schluss: Das Schwarze Loch selbst rotiert", sagt Rouan.

Diese Entdeckung ist für Genzel ein weiterer Durchbruch in der Erforschung der Schwarzen Löcher. Ihm ist es letztes Jahr gelungen, mit einer Hand voll Forschern das Schwarze Loch in unserer Galaxiemitte anhand der raschen Bewegung eines Sternes nachzuweisen und seine Masse auf rund drei Millionen Sonnenmassen zu schätzen.

"Aus der Theorie wissen wir, dass ein Schwarzes Loch durch drei Größen charakterisiert ist: Masse, Spin und elektrische Ladung. Falls die beobachtete Periode tatsächlich die Umlaufzeit des Gases um das Schwarze Loch widerspiegelt, hätten wir also zum ersten Mal den Spin eines solchen Objekts direkt gemessen." Das Schwarze Loch würde sich mit etwa der Hälfte der von der Allgemeinen Relativitätstheorie zugelassenen Höchstgeschwindigkeit drehen. Und Genzel ergänzt: "Jetzt beginnt die Ära, in der wir die Physik von Schwarzen Löchern durch die Beobachtung überprüfen und aufdecken können."

Autor: Jan Oertlin