99 Prozent des einströmenden Gases erreichen ein Schwarze Loch nicht - deshalb leuchtet es schwächer als erwartet
Amherst (USA) - Supermassive Schwarze Löcher verschlingen nur einen geringen Teil des Gases in ihrer Umgebung. Das zeigt die insgesamt über 800 Stunden lange Beobachtung schwacher Röntgenstrahlung aus der Umgebung des Zentrums unserer Milchstraße durch ein internationales Forscherteam. Die Messungen liefern damit eine Antwort auf die Frage, warum die meisten supermassiven Schwarzen Löcher sich in einem ruhigen Zustand befinden und kaum Strahlung aussenden, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Science“.
„Im Prinzip sollten supermassive Schwarze Löcher alles aufsaugen“, sagt Daniel Wang von der University of Massachusetts, „aber wir haben herausgefunden, dass das nicht stimmt.“ Nahezu jede große Galaxie beherbergt in ihrem Zentrum ein supermassives Schwarzes Loch mit der millionen- oder gar milliardenfachen Masse unserer Sonne. Auch im Zentrum unserer Milchstraße gibt es ein solches Objekt mit der 4,3-millionenfachen Sonnenmasse. Mit einer Entfernung von 26.000 Lichtjahren steht uns dieses Schwarze Loch astronomisch gesehen nahe im Vergleich zu den viel weiter entfernten Schwarzen Löchern in anderen Galaxien. Deshalb haben Wang und seine Kollegen das galaktische Zentrum mit den Röntgendetektoren des Satelliten Chandra unter die Lupe genommen, um das Rätsel der ruhigen Schwarzen Löcher zu lösen.
Die Beobachtungen der Forschergruppe zeigen, dass das zentrale Schwarze Loch der Milchstraße von einer großen Zahl junger, massereicher Sterne umgeben ist. Die Sterne stoßen große Mengen an Gas ins Weltall ab. „Diese Sternwinde kollidieren und wirbeln mit hoher Geschwindigkeit herum“, so Wang, „dadurch ist das Gas in der Umgebung des Schwarzen Lochs extrem heiß.“ Doch je höher die Temperatur des Gases ist, desto schwerer ist es für das Schwarze Loch, es aufzusaugen. Es ist sozusagen auf Diät: „Nur ein kleiner Bruchteil des Gases erreicht das Schwarze Loch.“
„Wir wissen nun, welche Art von Materie in das Schwarze Loch einfällt“, erläutert Wang, „aber noch nicht genau, wie dieser Prozess abläuft.“ Die geringe Effektivität des Materiezustroms auf das Schwarze Loch ist jedoch in guter Übereinstimmung mit bestimmten theoretischen Modellen. In diesen begrenzt die mangelnde Abstrahlung von Wärme den Zustrom. Das mit den Beobachtungen gewonnen bessere Verständnis der Vorgänge im Zentrum der Milchstraße hilft den Astronomen so, den Materiezustrom auf Schwarze Löcher auch in fernen Galaxien zu verstehen.
Bildquelle: NASA/UMass/D. Wang et al.
