20.05.2011

Scharfer Blick auf ein Schwarzes Loch

Mit einem weltumspannenden Netzwerk von Teleskopen lassen sich Strukturen in den Jets des nächstgelegenen schwarzen Loches erkennen.

Mit einem weltumspannenden Netzwerk von Teleskopen lassen sich Strukturen in den Jets des nächstgelegenen schwarzen Loches erkennen.

Eine spektakuläre Nahaufnahme des uns nächstgelegenen supermassiven Schwarzen Lochs ist einem internationalen Forscherteam gelungen. Die Wissenschaftler untersuchten das Zentrum der Radiogalaxie Centaurus A, welche ein Schwarzes Loch mit der 50-millionenfachen Masse der Sonne beherbergt. Die Aufnahme zeigt zwei entgegengerichtete, stark gebündelte Materieströme, die in unmittelbarer Nähe des Schwarzen Lochs nahezu auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden.

Abb.: Die Aufnahme von Centaurus A unten links stellt eine 1000-fache Vergrößerung gegenüber dem optischen Bild oben rechts dar, dem auch die großskalige Radio- und Röntgenemission überlagert ist. (Bild: ESO/WFI; MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al.; NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al.)

Die hohe Bildqualität gelang durch die erstmalige Einbindung zweier vom Bundesamt für Kartografie (BKG) betriebener Radioteleskope – TIGO in Concepción, Chile, und auf der Antarktisstation O‘Higgins – in ein interkontinentales Teleskopnetzwerk im Rahmen des TANAMI-Projektes. Dieses nutzt Radioteleskope des Australischen „Long Baseline Array“, welches Bilder aufnimmt, die von der Schärfe denen eines einzigen Teleskops von zehntausend Kilometer Durchmesser gleichen. Den Forschern gelang es Strukturen der Größe von 0.04 Lichtjahren abzubilden.

Beim Einfall von Materie auf das Schwarze Loch wird eine enorme Energiemenge freigesetzt. Durch diese Energie wird die ungeheuer große Anziehungskraft überwunden, ein Teil der einfallenden Materie gebündelt und mit annähernder Lichtgeschwindigkeit wieder aus dem Einflussbereich des Schwarzen Lochs hinauskatapultiert. Aufgrund der starken Wechselwirkung derartiger Jets mit dem umgebenden Gas spielen diese spektakulären Objekte eine wichtige Rolle bei der Entstehung und Entwicklung von Galaxien. „Um solche aktiven Galaxien und ihre Rolle im Universum verstehen zu können, ist es unerlässlich, die Entstehungsregionen ihrer Jets mit höchstmöglicher Genauigkeit abzubilden,“ erklärt die Astronomin Cornelia Müller von der Universität Erlangen-Nürnberg.

Die Jets senden nicht nur energiearme Radiostrahlung aus, sondern auch höchst­energetische Gammastrahlung. „Eine der wichtigsten Fragen der Astrophysik ist, wo diese Gammastrahlung produziert wird. Mit Hilfe des Teleskopnetzwerkes konnte bei Centaurus A die nötige Bildauflösung erreicht werden, um diese Regionen abbilden zu können. Das TANAMI Team wird mit kontinuierlich fortgeführten Überwachungsmessungen der Radiostruktur und der veränderlichen Gammastrahlung von Centaurus A dem Ursprung der Gammastrahlung und weiterer Rätsel der Schwarzen Löcher auf der Spur bleiben.

Uni Erlangen-Nürnberg / KK

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