17.02.2011

Schwarze Löcher womöglich kleiner als gedacht

Die Messung der Umlaufgeschwindigkeit von Materie im Umfeld Schwarzer Löcher deutet darauf hin, dass diese bis zu zehn Mal kleiner als bislang angenommen sind.

Die Messung der Umlaufgeschwindigkeit von Materie im Umfeld Schwarzer Löcher deutet darauf hin, dass diese bis zu zehn Mal kleiner als bislang angenommen sind.

Supermassereiche Schwarze Löcher stehen in den Zentren von Galaxien und haben eine Masse von bis zu einer Milliarde Sonnenmassen. Sie sind umgeben von einer sogenannten Akkretionsscheibe, in der sich die zentrale Materie der Galaxie ansammelt. Materie am Innenrand der Scheibe stürzt aufgrund der hohen Anziehungskraft des Schwarzen Lochs mit sehr großer Geschwindigkeit in dieses hinein. Astrophysiker der Universität Göttingen analysierten die Lichtemissionen von insgesamt 37 Galaxien und konnten dabei erstmals eindeutig die Umlaufgeschwindigkeit der Scheibenmaterie messen. Mit dem dritten Keplerschen Gesetz lässt sich anhand der Umlaufgeschwindigkeit und dem Abstand der Körper voneinander die Masse des Schwarzen Lochs berechnen. Die daraus berechneten Massen sind weit geringer als bisher angenommen, und da die Masse von Schwarzen Löchern proportional zu ihrer Größe ist, sind diese damit auch kleiner als vermutet.

Abb.: Skizze einer flachen Akkretionsscheibe, die um ein Schwarzes Loch herumwirbelt. (Bild: NASA/Dana Berry, SkyWorks Digital)

Die Wissenschaftler registrierten Rotationsgeschwindigkeiten zwischen einigen hundert und einigen tausend Kilometern pro Sekunde. Nach Innen, also in Richtung des Schwarzen Lochs, nimmt die Geschwindigkeit zu – analog dazu bewegen sich in unserem Sonnensystem die inneren Planeten schneller als die äußeren. Darüber hinaus konnten die Physiker erstmals Aussagen über die Geometrie der Materiewolken in der Umgebung eines Schwarzen Lochs machen: Bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten ist die umgebende Materie in Form einer flachen Scheibe angeordnet, bei langsam rotierenden Schwarzen Löchern in Form einer dicken Scheibe.

Georg-August-Universität Göttingen / AL


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