Schwarzes Loch im Zentrum unserer Milchstraße rotiert mit halber Geschwindigkeit

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Im Zentrum unserer Milchstraße sitzt ein supermassives Schwarzes Loch, das die Masse von 3,6 Millionen Sonnenmassen besitzt. Ein internationales Forscherteam hat jetzt indirekte Hinweise darauf gefunden, dass dieses Schwarze Loch mit dem Namen Sagittarius A* (Sgr A*) mit der Hälfte der maximal möglichen Geschwindigkeit rotiert. Reinhard Genzel vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching und seine Kollegen stellen ihre Beobachtungen im Fachmagazin Nature vor (Bd. 425, S. 934).

Die Astronomen haben im Infrarotbereich des von Sgr A* ausgesandten Lichts Schwankungen mit einer Periode von etwa 17 Minuten entdeckt. Die Forscher vermuten, dass die Infrarotstrahlung von Gas ausgesandt wird, welches das Schwarze Loch nur wenig außerhalb des “letzten stabilen Orbits” umkreist, und dass die 17 Minuten der Umlaufperiode entsprechen. Der letzte stabile Orbit ist die dem Schwarzen Loch nächstmögliche Umlaufbahn, auf der Materie sich noch aufhalten kann, ohne in das Schwarze Loch hineingezogen zu werden.

Die Umlaufperiode auf dem letzten stabilen Orbit hängt von der Masse des Schwarzen Lochs ab und davon, ob das Schwarze Loch rotiert. Bei einem nicht rotierenden Schwarzen Loch von 3,6 Millionen Sonnenmassen dauert ein Umlauf auf dem letzten stabilen Orbit 27 Minuten. Bei einem rotierenden kann er aber kürzer sein, weil der letzte stabile Orbit dann näher an das Schwarze Loch heranrückt. Für die beobachtete Periode von 17 Minuten errechnen die Forscher einen Radius des Orbits von 22 Millionen Kilometern.

Die Rotation des Schwarzen Loches selbst entspricht gemäß der Rechnung der Forscher der Hälfte der maximal möglichen Rotation. Die maximale Grenze ist erreicht, wenn die Geschwindigkeit am Ereignishorizont des Schwarzen Lochs der Lichtgeschwindigkeit entspricht.

Ramesh Narayan von der Harvard-Universität in Cambridge meint, dass die Entdeckung der Astronomen um Genzel dabei helfen wird, weitere Rätsel um Sagittarius A* zu lösen. So ist beispielsweise ungeklärt, warum Sgr A* im Vergleich zu den supermassiven zentralen Schwarzen Löchern in Quasargalaxien so schwach leuchtet. Genauer gesagt: Warum das vom Schwarzen Loch angezogene Gas so schwach leuchtet.

Man weiß, dass Sgr A* “auf Diät” gesetzt ist. Denn in der Nähe von Sgr A* befindet sich nur ein Zehntausendstel der Gasmenge, die den hell leuchtenden Schwarzen Löchern zur Verfügung steht. Aber die Schwarzen Löcher in Quasaren leuchten mehr als eine Milliarde mal so hell wie Sgr A*.

Axel Tillemans

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