Posted in: Galaxien, Sterne 4. Oktober 2012 20:00 Weiter lesen →

Stern rast um galaktisches Schwarzes Loch

Grafik zeigt mit Kreisen besetzte Ellipsen vor dunkelblauem Hintergrund Den rasanten Lauf eines Sterns um das Herz der Milchstraße hat eine internationale Astronomengruppe verfolgen können. Wie die Forscher im Magazin „Science“ berichten, benötigt der Stern nur 11,5 Jahre, um das extrem massereiche Schwarze Loch im Zentrum der Galaxis einmal zu umkreisen. Seine Bahnbewegung ermöglicht es, die Verzerrung des Raum-Zeit-Gefüges durch die Schwerkraft genauer als je zuvor zu bestimmen.

Grafik: Andrea Ghez/UCLA Galactic Center Group & Keck Observatory

Der Stern mit der Bezeichnung S0-102 sei erst der zweite Stern, bei dem ein kompletter Umlauf um das galaktische Zentrum beobachtet worden sei, erläutert Andrea Ghez von der Universität of California in Los Angeles. „Die Tatsache, dass seine Bahn einer Ellipse entspricht, belegt die Existenz des supermassereichen Schwarzen Lochs“, so die Forscherin.

Das Zentrum der Milchstraße wird durch eine Quelle intensiver Radiostrahlung im Sternbild Schütze markiert. Erst vor wenigen Jahren war deutschen und amerikanischen Astrophysikern der Nachweis gelungen, dass dort auf engstem Raum eine Masse von rund 4 Millionen Sonnen vereint ist. Als Beleg dient die Bewegung mehrerer Sterne, die in geringem Abstand mit Geschwindigkeiten von mehreren Tausend Kilometern pro Sekunde um die Strahlungsquelle rasen.

Ghez und ihre Gruppe haben die im Jahr 1995 begonnenen Beobachtungen beharrlich fortgeführt und mindestens einmal jährlich eines der großen Keck-Zwillingsteleskope auf Hawaii auf das galaktische Zentrum gerichtet. Die Analyse der so gewonnenen Daten ergab, dass S0-102 alle 11,5 Jahre auf einer exzentrischen, rund 0,04 Lichtjahre weiten Bahn um das Schwerkraftzentrum zieht. Der erste Stern mit einem vollständig erfassten Umlauf, S0-2, benötigt dagegen etwa 16 Jahre.

Zwar habe Albert Einsteins Theorie zur Raumzeit und ihrer Beeinflussung durch die Schwerkraft alle bisherigen Überprüfungen mit Bravour bestanden, so Ghez weiter. Das extreme Gravitationsfeld des Schwarzen Lochs und der vergleichsweise geringe Abstand der Sterne erlaubten jedoch Tests, die um den Faktor 100 empfindlicher seien. Die Tatsache, dass nun Umläufe von 2 Sternen vollständig erfasst seien, erleichtere den Nachweis relativistischer Effekte zusätzlich, so die Forscherin: „Der Tanz von S0-102 und S0-2 wird uns erstmals die Geometrie von Raum und Zeit in der Nähe eines Schwarzen Lochs enthüllen.“

Forschung: Leo Meyer und Andrea Ghez, Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles; Rainer Schödel, Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada; und andere

Veröffentlichung Science, Vol. 338, 5. Oktober 2012, pp 84–7, DOI 10.1126/science.1225506

WWW:
Galactic Center Group, Andrea Ghez
Journey to the Center of the Galaxy
Instituto de Astrofísica de Andalucía
Schwarze Löcher & Co.
S0-2

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Rasende Zwerge bestätigen Einstein
Neues vom schwarzen Herz der Milchstraße

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