Der Kern der Milchstraße. Schütze A * ist der hellweiße Punkt in der Mitte. Bildnachweis: NRAO / AUI / NSF, Jun-Hui Zhao, W.M. Goss. Klicken um zu vergrößern.
Astronomen haben ihren tiefsten Einblick in das Herz unserer Milchstraße erhalten und blicken näher als je zuvor auf das supermassereiche Schwarze Loch im Kern der Galaxie. Unter Verwendung des kontinentweiten Very Long Baseline Arrays (VLBA) der National Science Foundation stellten sie fest, dass ein radiowellenemittierendes Objekt im Zentrum der Galaxie fast zwischen Erde und Sonne passen würde. Dies ist die Hälfte der Größe, die in einer früheren Beobachtung gemessen wurde.
"Wir nähern uns der Möglichkeit, eine unverwechselbare Signatur zu sehen, die den ersten konkreten Beweis für ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie liefert", sagte Zhi-Qiang Shen vom Astronomischen Observatorium in Shanghai und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften . Ein Schwarzes Loch ist eine Massenkonzentration, die so dicht ist, dass nicht einmal Licht seiner starken Anziehungskraft entkommen kann.
Die Astronomen verwendeten die VLBA, um die Größe eines Objekts namens Sagittarius A * (ausgesprochen „A-Stern“) zu messen, das das genaue Zentrum unserer Galaxie markiert. Letztes Jahr gab ein anderes Team bekannt, dass ihre Messungen zeigten, dass das Objekt in den gesamten Kreis der Erdumlaufbahn um die Sonne passen würde. Durch Beobachtung bei einer höheren Radiofrequenz maßen Shen und sein Team Schütze A * als halb so groß.
Es ist bekannt, dass eine Masse von vier Millionen Sonnen in Schütze A * liegt, und die neue Messung macht den Fall eines Schwarzen Lochs noch überzeugender als zuvor. Wissenschaftler kennen einfach kein langlebiges Objekt außer einem Schwarzen Loch, das auf so kleinem Raum so viel Masse enthalten könnte. Sie wünschen sich jedoch einen noch stärkeren Beweis für ein Schwarzes Loch.
"Die extrem starke Anziehungskraft eines Schwarzen Lochs hat mehrere Effekte, die einen charakteristischen" Schatten "erzeugen würden, von dem wir glauben, dass wir sehen könnten, ob wir Details abbilden können, die etwa halb so klein sind wie die in unseren neuesten Bildern", sagte Fred K.Y. Lo, Direktor des National Radio Astronomy Observatory und ein weiteres Mitglied des Forschungsteams. "Diesen Schatten zu sehen, wäre der letzte Beweis dafür, dass sich ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum unserer Galaxie befindet", fügte Lo hinzu.
Es wird angenommen, dass viele Galaxien supermassereiche Schwarze Löcher in ihren Zentren haben, und viele davon sind viel massereicher als das Schwarze Loch der Milchstraße. Das zentrale Schwarze Loch der Milchstraße ist viel weniger aktiv als das vieler anderer Galaxien, vermutlich weil es weniger Material in der Nähe zum „Essen“ hat. Astronomen glauben, dass die Radiowellen, die sie von Schütze A * sehen, entweder von Teilchenstrahlen erzeugt werden, die in vielen aktiveren Galaxien nachgewiesen wurden, oder von Akkretionsströmen, die sich in das zentrale Schwarze Loch winden. Durch Beobachtung des Objekts bei höheren Radiofrequenzen haben Wissenschaftler einen Strahlungsbereich entdeckt, der immer näher am Schwarzen Loch liegt. Die im letzten Jahr angekündigten Ergebnisse basierten auf Beobachtungen bei 43 GigaHertz (GHz), und die neuesten Beobachtungen wurden bei 86 GHz gemacht.
"Wir glauben, dass wir, wenn wir die Frequenz wieder verdoppeln können, den Schwarzlochschatten sehen werden, der durch die Effekte von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie erzeugt wird", sagte Lo.
In einigen Jahren, wenn das Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in Betrieb genommen wird, kann es in Verbindung mit anderen Millimeterwellenteleskopen verwendet werden, um höherfrequente Beobachtungen durchzuführen, die den verräterischen Schatten des Schwarzen Lochs enthüllen.
In einer Entfernung von 26.000 Lichtjahren ist das zentrale Schwarze Loch der Milchstraße das nächste derartige supermassive Objekt. Das macht es am wahrscheinlichsten, endlich die konkreten Beweise für ein Schwarzes Loch zu enthüllen, nach denen Astronomen seit Jahren suchen.
Shen und Lo arbeiteten mit Mao-Chang Liang von Caltech, Paul Ho vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) und dem Institut für Astronomie und Astrophysik der Academia Sinica in Taiwan sowie Jun-Hui Zhao von CfA zusammen. Die Astronomen veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Ausgabe vom 3. November der Fachzeitschrift Nature.
Das National Radio Astronomy Observatory ist eine Einrichtung der National Science Foundation, die im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung von Associated Universities, Inc. betrieben wird.
Originalquelle: NRAO-Pressemitteilung
