Staub verbirgt Schwarzes Loch

Beobachtungen bestätigen einheitliches Modell für aktive Galaxienkerne

Im Zentrum der 47 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie NGC 1068 befindet sich ein Schwarzes Loch mit der mehrmillionenfachen Masse der Sonne – aus Sicht der Erde ist dieses jedoch hinter einem dichten Ring aus Staub verborgen. Das zeigen neue Beobachtungen eines internationalen Forscherteams mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile. Die Studie bestätige damit das einheitliche Modell für aktive Galaxienkerne, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

Nahezu jede Galaxie enthält nach heutigen Erkenntnissen ein Schwarzes Loch mit der millionen- oder gar milliardenfachen Masse der Sonne. Fällt in ein solches Schwarzes Loch von außen Materie hinein, so heizt sie sich auf und sendet intensive Strahlung aus – das Zentrum der Galaxie leuchtet in nahezu allen Wellenlängen-Bereichen auf. Astronomen sprechen dann von einem „aktiven Galaxienkern“. Wie ein solcher aktiver Galaxienkern von der Erde aus gesehen aussieht, hängt dabei von der Orientierung des Schwarzen Lochs ab.

„Im heute weitgehend akzeptierten einheitlichen Modell hängt das Aussehen eines aktiver Galaxienkerns wesentlich von der Orientierung eines Staubrings ab, der das Schwarze Loch umgibt“, erläutern Violeta Gámez Rosas von der Universität Leiden in den Niederlanden und ihre Kollegen. Blickt man in die Öffnung des Rings, so ist der helle Kern voll sichtbar. Befindet sich der Beobachter jedoch in der Ebene des Rings, so ist der Kern durch den Staub verdeckt.

NGC 1068 galt lange Zeit als Prototyp dieses zweiten Falls. Doch vor zwei Jahren führten Beobachtungen am Very Large Telescope zu Zweifeln an dem Modell: Sie zeigten zwar einen Staubring im Zentrum der Galaxie, doch dieser war viel zu dünn, um den aktiven Kern abzuschirmen. War also das einheitliche Modell falsch? Weltweit machten sich Forscherteams daran, nach alternative Erklärungsmodellen zu suchen. Doch das war unnötig, wie die jetzt publizierten Beobachtungen von Gámez Rosas und ihrem Team zeigen.

Die Forscher kombinierten die vier jeweils acht Meter großen Spiegelfernrohre des Very Large Telescope miteinander, um eine noch höhere Auflösung zu erzielen. Beobachtungen bei mehreren Wellenlängen im Infrarotbereich lieferten genaue Informationen über die räumliche Verteilung der Temperatur des Staubs – und daraus konnten die Forscher ein genaues Modell des Staubrings konstruieren.

Wie sich zeigte, hatten die Beobachtungen vor zwei Jahren lediglich den heißen inneren Teil des Rings gezeigt. Tatsächlich jedoch ist das Schwarze Loch – wie vom einheitlichen Modell vorhergesagt – von einem dichten, kühleren Ring umgeben. Und ein Vergleich mit Beobachtungen eines weiteren Teams im Radiobereich zeigt, dass das Schwarze Loch von der Erde aus gesehen tatsächlich von diesem Ring verdeckt wird.

„Zwar kann ein einzelnes Ergebnis nicht alle Fragen beantworten, die wir haben“, betont Gámez Rosas. „Aber wir sind einen großen Schritt in unserem Verständnis vorangekommen, wie aktive Galaxienkerne funktionieren.“ Das sei auch wichtig, um die Geschichte unserer Galaxie, der Milchstraße zu verstehen. „Denn auch diese beherbergt ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum – das vermutlich in der Vergangenheit ebenfalls aktiv war.“

Bildquelle: ESO/M. Kornmesser and L. Calçada

Autor: Rainer KayserE-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!