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Astronomen entwickeln neue Waage für Schwarze Löcher

Kosmische Massebestimmung  

Astronomen entwickeln neue Waage für Schwarze Löcher

31.07.2008, 13:14 Uhr | hda, Spiegel Online

Ein wachsendes Schwarzes Loch - genannt "Quasar" (Illustration: NASA)Ein wachsendes Schwarzes Loch - genannt "Quasar" (Illustration: NASA) Für die mächtigsten Schwarzen Löcher des Universums ist jede herkömmliche Waage zu klein. Umso wichtiger ist die neue Methode zur Massebestimmung der kosmischen Monster, die US-Forscher jetzt entwickelt haben.

Gewaltig ist gar kein Ausdruck für das, was sich hinter NGC 4649 verbirgt - eine Galaxie mit einem supermassiven Schwarzen Loch im Zentrum, das eine etwa 3,4 Milliarden Mal so große Masse besitzt wie die Sonne. Astronomen hatten diese Zahl bereits indirekt bestimmt - über die Gravitationswirkung des Giganten auf Sterne und Gasansammlungen, die sich in seiner Umgebung befinden.

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Neue Methode mit Röntgenteleskop "Chandra"

Jetzt aber haben Wissenschaftler von der University of California in Irvine einen neuen Weg entwickelt, um derartige Riesen zu vermessen. Mit Hilfe des Röntgenteleskops "Chandra" haben sie den Temperaturspitzenwert des Gases bestimmt, das sich langsam Richtung Zentrum der Galaxie bewegt, wo sich auch das Schwarze Loch befindet. Die erstmals angewandte Methode lieferte ein Ergebnis, das mit der bisher genutzten Technik übereinstimmte.

Verschiedene Methoden führen zu gleichen Ergebnissen

"Das ist eine ungemein wichtige Arbeit, weil Schwarze Löcher so schwer zu fassen sind und es nur wenige Wege gibt, sie präzise zu wiegen", sagte Philip Humphrey, der die Studie an der University of California geleitet hat. Die Messung habe bestätigt, dass zwei verschiedene Methoden der Massebestimmung zu gleichen Ergebnissen führten. Die Arbeit soll in der kommenden Ausgabe des Fachblatts "The Astrophysical Journal" erscheinen.

Weltraumobservatorium "Chandra" - noch an die Raketenstufe gekoppelt, die den Satellit in seine Umlaufbahn schießen wird (Quelle: NASA)Weltraumobservatorium "Chandra" - noch an die Raketenstufe gekoppelt, die den Satellit in seine Umlaufbahn schießen wird (Quelle: NASA)

Chandra misst Temperatur

Das vermessene Schwarze Loch in NGC 4649 bringt so viel auf die Waage wie 3,4 Milliarden Sonnen, es ist etwa tausendmal so groß wie das Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie. Die neue Methode nutzt die Tatsache aus, dass Gas, welches sich langsam in Richtung des Massegiganten bewegt, komprimiert und aufgeheizt wird. Dadurch entsteht eine Temperaturspitze im Gas, das sich besonders nah am Zentrum der Galaxie befindet. Je massereicher das Schwarze Loch, umso höher ist der von "Chandra" gemessene Temperaturpeak.

"Genauso präzise wie traditionelles Verfahren"

Diesen Effekt hatten zwei Forscher bereits vor zehn Jahren beschrieben, er wurde jetzt erstmals bei einer Messung genutzt. "Unsere neue Technik arbeitet genauso präzise wie die traditionelle Methode zur Massebestimmung Schwarzer Löcher", sagte Fabrizio Brighenti von der Universität Bologna. Die Forscher wollen das Verfahren nun bei weiteren Schwarzen Löchern anwenden, die sich im Zentrum naheliegender Galaxien befinden.

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