Astronomie Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur
Noch weiß niemand genau, woher das Gas kommt, das sie umkreist. Forscher sind bei der Suche nach dem Ursprung nun einen großen Schritt weitergekommen.
Mithilfe eines neu entwickelten Versuchsaufbaus ist es Forschern der RUB, der Universität Haifa und der Universität Tel Aviv gelungen, mehr über die Herkunft des Gases herauszufinden, das um sogenannte supermassive Schwarze Löcher im Weltall kreist. Von ihren Erkenntnissen profitieren alle Astronomen, die sich mit den grundlegenden physikalischen Eigenschaften von Schwarzen Löchern und deren Entwicklung im Universum beschäftigen.
Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Nature Astronomy vom 31. Dezember 2018 veröffentlicht.
Rund um die supermassiven Schwarzen Löcher rotieren Akkretionsscheiben. Sie bestehen aus Gas und Staub – Material, das sie fortlaufend von außen nach innen transportieren, bis es im Schwarzen Loch verschwindet. Das Forscherteam wollte mehr über diese Vorgänge erfahren. Für seine Beobachtungen nutzte es ein 46-Zentimeter-Teleskop des Wise-Observatoriums der Universität Tel Aviv in der israelischen Negev-Wüste. Dieses präparierten die Wissenschaftler mit Robotertechnik und mit speziell angefertigten Filtern.
Von Bochum nach Haifa und zurück
Dr. Francisco Pozo Nuñez, der nun wieder an der Ruhr-Universität in Bochum arbeitet, entwickelte das Projekt während seines Aufenthalts an der Universität Haifa. „Dieses Beobachtungssystem ist weltweit einzigartig. Es erreicht eine beispiellose photometrische Präzision“, so der Wissenschaftler. Die Robotertechnik ermöglichte es dem Teleskop, die Kuppel wetterabhängig selbstständig zu öffnen und zu schließen, sowie die Beobachtung autonom starten zu können. So war es möglich, besonders effizient zu arbeiten.
Nur mithilfe dieser Technik konnten die Forscher ihre Entdeckung machen: Sie fanden am Rand der Akkretionsscheibe Material von besonders hoher Dichte. Die Astronomen halten es für sehr wahrscheinlich, dass dieses Material der Ursprung des Gases ist, das um das Schwarze Loch kreist. Wichtig ist das Gas für viele astronomisch-physikalische Untersuchungen, weil seine Rotations-Geschwindigkeit häufig verwendet wird, um die Masse von Schwarzen Löchern in aktiven Galaxien abzuschätzen.
Weitere Entdeckung
Die Wissenschaftler machten noch eine andere Entdeckung: „Astrophysiker haben lange Zeit versucht, die optische Emission vom Zentrum supermassiver Schwarzer Löcher direkt zu messen. Mit unserem neuen Versuchsaufbau konnten wir diese Strahlung zum ersten Mal erfassen. Sie ist sehr stark und übt Druck auf das Gas am Rand der Akkretionsscheibe aus. Dieses wird dadurch hochgehoben“, erklärt Pozo Nuñez.
