Schlagwort: Sgr A*

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Das galaktische Zentrum in Infrarot

In einem Sternenfeld verlaufen links faserartige orangefarbene Nebel, rechts unten ist ein helles Gebilde.

Credit: Hubble: NASA, ESA und D. Q. Wang (U. Mass, Amherst); Spitzer: NASA, JPL und S. Stolovy (SSC/Caltech)

Beschreibung: Was geschieht im Zentrum unserer Milchstraße? Um das herauszufinden, konbinierten die Weltraumteleskope Hubble und Spitzer ihre Kapazizäten, um die Region mit noch nie dagewesenem Detailreichtum im Infrarotlicht zu durchmustern. Infrarotlicht ist besonders nützlich um das Zentrum der Milchstraße zu erforschen, weil sichtbares Licht in höherem Ausmaß von Staub verdunkelt wird. Dieses Bild besteht aus mehr als 2000 Bildern des Instruments NICMOS des Weltraumteleskops Hubble, die im letzten Jahr aufgenommen wurden. Das Bild umfasst 300 mal 115 Lichtjahre mit einer so hohen Auflösung, dass Strukturen mit nur 20mal der Göße unseres Sonnensystems erkennbar sind. Zu sehen sind Wolken leuchtenden Gases und dunklen Staubs sowie drei riesige Sternhaufen. Magnetfelder könnten oben links nahe dem Arches-Haufen Plasma leiten, während energiereiche Sternwinde nahe dem Quintuplet-Haufen links unten Säulen herausschälen. Der massereiche zentrale Sternhaufen, der Sagittarius A* umgibt, ist rechts unten zu sehen. Warum mehrere zentrale, helle, massereiche Sterne offenbar nicht mit diesen Haufen verbunden sind, konnte noch nicht herausgefunden werden.

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Im Zentrum der Milchstraße

Im Bild sind sehr helle Sterne mit bunten Halos abgebildet.

Credit: ESO, Stefan Gillessen (MPE), F. Eisenhauer, S. Trippe, T. Alexander, R. Genzel, F. Martins, T. Ott

Im Zentrum unserer Milchstraße haust ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Diese Aussage war früher heftig umstritten. Heute basiert sie solide auf Beobachtungen aus 16 Jahren. Dabei wurden die Umlaufbahnen von 28 Sternen um das galaktische Zentrum aufgezeichnet.

Forschende vermaßen geduldig an Teleskopen der Europäischen Südsternwarte ESO mit hoch entwickelten Kameras im nahen Infrarot die Positionen der Sterne im Laufe der Zeit. Dabei verfolgten sie auch den Stern S2 während eines ganzen Umlaufes. Der Stern kam währenddessen dem Zentrum der Milchstraße näher als einen Lichttag.

Die Ergebnisse zeigen überzeugend, dass sich S2 unter dem Einfluss der enormen Gravitation eines kompakten, unsichtbaren Objekts bewegt. Dieses Objekt ist ein Schwarzes Loch mit vier Millionen Sonnenmassen. Die Verfolgung von Sternen so nahe am galaktischen Zentrum machte es nun möglich, die Masse des Schwarzen Lochs genau zu bestimmen. Auch unsere Entfernung zum Zentrum wurde ermittelt, sie beträgt 27.000 Lichtjahre.

Diese detailreichen Bilder im nahen Infrarot zeigen die dicht gedrängten innersten 3 Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße. Hier seht ihr spektakuläre Zeitraffer-Animationen der Sterne, die innerhalb weniger Lichttage um das galaktische Zentrum kreisen.

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Die zentrale molekulare Zone unserer Galaxis

Über die waagrechte Mitte sind violette und rötliche Nebel verteilt.

Credit: A. Ginsburg (U. Colorado – Boulder) et al., BGPS-Team, GLIMPSE II-Team

Beschreibung: Die Zentralregion unserer Milchstraße ist ein geheimnisvoller und komplexer Ort. Auf dem Bild oben ist der Zentralquadratgrad der Galaxis im Radio- und Infrarotlicht bis ins kleinste Detail hervorgehoben. Die Region ist bekannt als die zentrale molekulare Zone. Während ein Großteil der ausgedehnten Strahlung auf dichtes, mit Molekülen verbundenes Gas zurückzuführen ist, sind auch Emissionsnebel zu sehen, die von massereichen jungen Sternen, leuchtenden Supernovaüberresten und dem violett dargestellten gekrümmten Radiobogen des galaktischen Zentrums beleuchtet werden. Die wahre Natur und Grundursache vieler anderer Erscheinungen bleibt unklar. Neben einem massereichen Schwarzen Loch mit der Bezeichnung Sgr A* beherbergt das galaktische Zentrum die aktivste Sternbildungsregion der Galaxis. Dieses Bild ist nicht nur aus wissenschaftlicher Sicht interessant. Seine ästhetische Schönheit gewann den ersten Preis beim AUI/NRAO Bildwettbewerb dieses Jahres.

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Der Radiobogen im galaktischen Zentrum

Siehe Beschreibung. Ein Klick auf das Bild liefert die höchste verfügbare Auflösung.

Credit: Farhad Zadeh et al. (Northwestern), VLA, NRAO

Wie entstand diese ungewöhnliche Struktur nahe dem Zentrum unserer Galaxis? Links oben im Bild verlaufen lange, parallele, schräge Linien im Radiofrequenzbereich. Sie werden als Radiobogen im galaktischen Zentrum bezeichnt, ihr Ursprung liegt in der galaktischen Ebene.

Der Radiobogen ist durch seltsame gekrümmte Fasern, die als die „Arches“ bezeichnet werden, mit dem galaktischen Zentrum verbunden. Die helle Radiostruktur rechts unten umgibt wahrscheinlich ein Schwazres Loch im galaktischen Zentrum. Sie ist als Sagittarius A* bekannt.

Eine Hypothese zur Entstehung der Geometrie besagt, dass die Radiobögen und die „Arches“ heißes Plasma enthalten, das die Linien eines konstanten Magnetfeldes entlang fließt. Bilder des Röntgenobservatoriums Chandra zeigen vermutlich Kollisionen von Plasma mit nahe gelegenen Wolken aus kaltem Gas.

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Die Milchstraße bei 5000 Metern

Die Milchstraße mit ihren wuchernden Staubwolken verläuft diagonal durchs Bild. Über der Mitte leuchten Jupiter und Antares, rechts am Rand steht die Kleine Magellansche Wolke.

Credit und Bildrechte: Serge Brunier

Wenn ihr in der Nähe des Cerro Chajnantor in den nördlichen chilenischen Anden auf 5000 Meter Seehöhe klettert, zeigt der Nachthimmel vielleicht diese kosmische Aussicht. Sie wurde an diesem hohen und trockenen Schauplatz fotografiert. Die prächtige Weitwinkelaufnahme zeigt Myriaden Sterne und wuchernde Staubwolken unserer Milchstraße.

Im Zenit in der Bildmitte blickt man zum Zentrum der Galaxis. Doch das galaktische Zentrum ist vor direktem Blick verborgen. Es liegt hinter dem dichten Staub. Der helle Jupiter über der zentralen Wölbung der Milchstraße betont die Szenerie. Rechts daneben leuchtet der schwächere gelbliche Riesenstern Antares. Am rechten Bildrand steht klein und schwach eine Begleitgalaxie der Milchstraße, die Kleine Magellansche Wolke.

Lesung eines APOD-Herausgebers am 4. Januar im American Museum of Natural History

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