Schlagwort: Schwarzes Loch

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Imbiss im Zentrum der Galaxis

Eine orange-rot leuchtende Gaswolke wird vom Schwarzen Loch in der Milchstraße angezogen und in die Länge gerissen. Die Bahnen von Sternen, die um das Schwarze Loch kreisen, sind blau dargestellt.

Illustrationscredit: ESO/MPE/Marc Schartmann

Das Monster im Zentrum unserer Galaxis ist bereit zur Fütterung. Aktuelle Beobachtungen mit dem Very Large Telescope zeigen, dass eine Gaswolke dem sehr massereichen Schwarzen Loch im galaktischen Zentrum zu nahe kommt. Die Gaswolke wird zerfetzt, in die Länge gezogen und erhitzt. Ein Teil davon fällt voraussichtlich im Laufe der nächsten zwei Jahre in das schwarze Loch.

Diese künstlerische Illustration zeigt das, was nach der nahen Begegnung mit dem schwarzen Loch von dem Klumpen übrig bleibt, in Rot und Gelb. Der Überrest wölbt sich aus der Gravitationsfalle nach rechts. Die Umlaufbahn der Wolke ist rot, die Umlaufbahnen der Zentralsterne sind blau abgebildet.

Der hineinfallende Nebel enthält schätzungsweise mehrere Erdmassen. Das zentrale schwarze Loch, das vermutlich mit der Radioquelle Sagittarius A* zusammenfällt, enthält ungefähr vier Millionen Sonnenmassen. Wenn es einmal hineingefallen ist, ist von dem verlorenen Gas wohl nie wieder etwas zu hören.

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Blick durch das Zentrum von Centaurus A

Dicke Staubranken verdecken das Zentrum von Centaurus A. Dazwischen sind viele rosarote Sternbildungsregionen verteilt.

Bildcredit: NASA, ESA und die Kollaboration des Hubble-Vermächtnisses (STScI/AURA)-ESA/Hubble; Danksagung: R. O’Connell (U. Virginia)

Der Zentralbereich der aktiven Galaxie Centaurus A ist von einem fantastischen Durcheinander aus jungen blauen Sternhaufen, gewaltigen leuchtenden Gaswolken und imposanten dunklen Staubbahnen umgeben.

Dieses Bild des Weltraumteleskops Hubble wurde so bearbeitet, dass es den kosmischen Mahlstrom in natürlichen Farben darstellt. Infrarotbilder von Hubble zeigen auch, dass im Zentrum der Aktivität etwas verborgen ist, das wie Materiescheiben aussieht. Diese Scheiben stürzen auf Spiralbahnen in ein Schwarzes Loch mit mehreren Milliarden Sonnenmassen.

Centaurus A entstand offenbar bei der Kollision zweier Galaxien. Die übrigen Trümmer werden kontinuierlich vom Schwarzen Loch aufgesaugt. Das Schwarze Loch strahlt Energie im Radio-, Röntgen- und Gammastrahlenbereich ab. Weltraumforschende vermuten, dass Schwarze Löcher wie in Centaurus A und anderen aktiven Galaxien die zentrale Quelle der Strahlung sind.

Centaurus A ist eine nahe gelegene aktive Galaxie. Sie ist nur 10 Millionen Lichtjahre entfernt und somit ein gut geeignetes Labor zur Erforschung dieser mächtigen Energiequellen.

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Der Strahl der Galaxie M87

Links oben ist ein gelb leuchtendes Galaxienzentrum, von diesem strömt ein langer, blauer Strahl, der teilweise unterbrochen ist.

Bildcredit: J. A. Biretta et al., Hubble-Vermächtnisteam (STScI /AURA), NASA

Beschreibung: Wie entstand der riesige Strahl, der aus dem Zentrum der Galaxie M87 strömt? Der ungewöhnliche Strahl wurde schon zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts entdeckt, doch die genaue Ursache wird immer noch erörtert. Das Bild entstand 1998 mit dem Weltraumteleskop Hubble. Es zeigt klare Details.

Die gängigste Hypothese lautet, dass der Strahl durch energiereiches Gas entsteht, das um ein massereiches Schwarzes Loch im Zentrum der Galaxie wirbelt. So entsteht eine 5000 Lichtjahre lange Lötlampe, die Elektronen fast mit Lichtgeschwindigkeit ausstößt. Dabei strahlen diese in einem magnetischen Wirbel ein unheimliches blaues Licht ab.

M87 ist eine riesige elliptische Galaxie. Sie ist nur 50 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich im Virgo-Galaxienhaufen. Die blassen Lichtpunkte um das Zentrum von M87 sind uralte große Kugelsternhaufen.

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Ströme der ungewöhnlichen Galaxie Centaurus A

Die Galaxie Centaurus A ist von einem mächtigen Staubwulst umgeben. Lotrecht auf diesen Staubwulst schießen Ströme aus dem Zentrum. Im Hintergrund sind Sterne verteilt.

Credit: ESO/WFI (sichtbares Licht); MPIfR/ESO/APEX/A. Weiss et al. (Mikrowellen); NASA/CXC/CfA/R. Kraft et al. (Röntgen); Einschub: NASA/TANAMI/C. Müller et al. (Radio)

Beschreibung: Das zentrale Schwarze Loch einer massereichen Spiralgalaxie stößt Ströme aus Plasma aus. Sie beleuchten dieses Kompositbild von Centaurus A. Die Jets, die von Cen A ausströmen, sind länger als eine Million Lichtjahre. Wie das zentrale Schwarze Loch die einfallende Materie ausstößt, ist noch nicht bekannt.

Nach der Räumung der Galaxie blähen die Strahlen große, im Radiobereich strahlende Höhlungen auf. Diese werden wahrscheinlich Millionen Jahre leuchten. Wenn sie von einer vorbeiziehenden Front angeregt werden, können solche Radioblasen sogar nach Milliarden Jahren wieder aufleuchten.

Röntgenstrahlen wurden auf diesem Kompositbild blau abgebildet, Mikrowellen in Falschfarben-Orange. Der Bildeinschub rechts oben zeigt im Radiolicht neu abgebildete, noch nie zuvor gesehene Details im innersten Lichtjahr des zentralen Strahls.

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Messier 106

Eine Spiralgalaxie mit blauen Spiralarmen ist von Sternen und Galaxien umgeben. Vor der Galaxie verlaufen sehr auffällige rote Filamente.

Bildcredit und Bildrechte: R Jay Gabany

Beschreibung: Dieses Himmelswunder in der Nähe der Großen Bärin (Ursa Major) ist von den Sternen der Jagdhunde (Canes Venatici) umgeben. Es wurde 1781 von dem metrischen französischen Astronomen Pierre Mechain entdeckt. Später wurde es dem Katalog seines Freundes und Kollegen Charles Messier als M106 hinzugefügt.

Moderne Detailansichten mit Teleskop zeigen, dass das Gebilde ein Inseluniversum ist. Die Spiralgalaxie hat einen Durchmesser von etwa dreißigtausend Lichtjahren und ist nur 21 Millionen Lichtjahre von den Sternen der Milchstraße entfernt.

Dieses farbige Kompositbild zeigt junge blaue Sternhaufen und rötliche Sternbildungsgebiete an den Spiralarmen der Galaxie sowie einen hellen zentralen Kern. Die Galaxie besitzt auch auffallend rötliche Ströme aus leuchtendem Wasserstoff. Zusammen mit der kleinen Begleitgalaxie NGC 4248 (rechts unten) sind im ganzen Bild Hintergrundgalaxien verteilt.

M106 alias NGC 4258 ist ein nahe gelegenes Beispiel für eine aktive Seyfertgalaxie, die im ganzen Spektrum von Radio- bis Röntgenstrahlen leuchtet. Die Energie aktiver Galaxien stammt vermutlich von Materie, die in ein massereiches zentrales schwarzes Loch fällt.

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Zu nahe an einem schwarzen Loch

Mitten in einer sterngesprenkelten Gegend öffnet sich ein schwarzer Kreis, der wie von einem Wulst umgeben wirkt.

Credit und Bildrechte: Alain Riazuelo

Beschreibung: Was würdet ihr sehen, wenn ihr zu einem schwarzen Loch kommt? Oben seht ihr ein computergeneriertes Bild, das zeigt, wie seltsam die Dinge aussehen würden. Das schwarze Loch besitzt eine so starke Gravitation, dass Licht merklich in seine Richtung gebogen ist. Das würde einige sehr ungewöhnliche visuelle Verzerrungen verursachen.

Jeder Stern im normalen Bildfeld hat mindestens zwei helle Abbildungen, und zwar eine auf jeder Seite des schwarzen Lochs. In der Nähe des schwarzen Lochs seht ihr den gesamten Himmel, weil Licht aus jeder Richtung außen herum gebeugt wird und zu euch zurückkommt.

Die ursprüngliche Hintergrundkarte stammt aus der Himmelsdurchmusterung 2MASS in Infrarot. Die Sterne des Henry-Draper–Katalogs wurden darüber gelegt. Schwarze Löcher gelten als der dichteste Zustand, den Materie annehmen kann, und es gibt indirekte Hinweise auf ihr Vorkommen in Doppelsternsystemen und in den Zentren von Kugelsternhaufen, Galaxien und Quasaren.

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Das Zentrum von Centaurus A

Links ist in einem Kreis die Galaxie Centaurus A abgebildet, rechts eine Detailaufnehme des Zentrums mit sehr markanten Staubbahnen.

Credit: E.J. Schreier (AUI) et al., Hubble, NASA; Einschub: NOAO

Beschreibung: Ein fantastisches Durcheinander junger blauer Sternhaufen, riesiger leuchtender Gaswolken und imposanter dunkler Staubbahnen umgibt die Zentralregion der aktiven Galaxie Centaurus A. Dieses Mosaik aus Bildern des Weltraumteleskops Hubble, das in blauem, grünem und rotem Licht aufgenommen wurde, ist so bearbeitet, dass es den kosmischen Mahlstrom in natürlichen Farben abbildet.

Infrarotbilder des Hubble-Teleskops zeigten auch, dass im Zentrum dieser Aktivität anscheinend Materiescheiben verborgen sind, die in ein Schwarzes Loch mit einer Milliarde Sonnenmassen hineinstrudeln.

Centaurus A ist anscheinend das Ergebnis der Kollision zweier Galaxien, und die übrig gebliebenen Trümmer werden ununterbrochen von dem Schwarzen Loch verschlungen. Forschende der Astronomie glauben, dass die Umtriebe in so einem Schwarzen Loch die Radio, Röntgen- und Gammastrahlenenergie hervorbringen, die von Centaurus A und anderen aktiven Galaxien abgestrahlt wird.

Für eine aktive Galaxie ist Centaurus A relativ nahe, sie ist nur 10 Millionen Lichtjahre entfernt, und sie ist ein verhältnimäßig leicht zugängliches Labor, um diese mächtigen Energiequellen zu erforschen.

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GRO J1655-40: Hinweis auf ein rotierendes schwarzes Loch

Ein rot-schwarzer Strudel führt hinab zu einem weißen, hellen Kern, aus dem ein Strahl nach oben strömt.

Credit: April Hobart, CXC

Beschreibung: Mitten in einem Strudel aus heißem Gas steckt wahrscheinlich ein Ungeheuer, das noch nie direkt gesehen wurde: ein schwarzes Loch. Untersuchungen des hellen Lichtes, das von dem wirbelnden Gas ausgeht, weisen häufig nicht nur auf ein schwarzes Loch hin, sondern auch auf dessen wahrscheinliche Eigenschaften.

Das Gas zum Beispiel, das GRO J1655-40 umgibt, weist ein ungewöhnliches Flackern mit einer Frequenz von 450 Mal pro Sekunde auf. Bei einer vorherigen Masse des Zentralobjektes von schätzungsweise sieben Sonnenmassen kann die Frequenz des schnellen Flackerns durch ein schwarzes Loch erklärt werden, das sehr schnell rotiert.

Welche physikalischen Wirkmechanismen das Flackern sowie eine langsamere, quasi-periodische Schwingung (QPO) in Akkretionsscheiben schlussendlich verursachen, ist noch nicht bekannt – Schwarze Löcher und Neutronensterne werden weiterhin erforscht.

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