Schwarzes Loch im Milchstraßenzentrum neu gewogen

Astronomen haben erstmals detailliert die Bewegung von Sternen um das zentrale Schwarze Loch der Galaxis vermessen - und gezeigt, dass seine Masse größer ist als bislang vermutet

Sternbahnen im galaktischen Zentrum
Sternbahnen im galaktischen Zentrum

Los Angeles (USA) - Das supermassive Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße besitzt die 4,5-millionenfache Masse unserer Sonne und ist 27.400 Lichtjahre von uns entfernt. Zu diesem Schluss kommt ein Forscherteam aus Los Angeles, nachdem es zehn Jahre lang die Bewegung einzelner Sterne um das Schwarze Loch beobachtet hat. Den Forscher gelang es damit erstmalig, die Bahnen der Sterne genau zu bestimmen und daraus die Masse des Schwarzen Lochs zu berechnen. Das Team berichtet demnächst im Fachblatt "Astrophysical Journal" über seine Messungen.

"Seit der Entdeckung sich schnell bewegender Sterne in der Umgebung des zentralen Schwarzen Lochs der Galaxis war klar, dass die Bahnbewegung dieser Sterne für eine genaue Bestimmung der Masse des Schwarzen Lochs genutzt werden könnte", erklären Andrea Ghez von der University of California in Los Angeles und ihre Kollegen. Doch bei einer Entfernung von rund 27.000 Lichtjahren ist schon die Beobachtung einzelner Sterne, und erst recht die Vermessung ihrer Bahnbewegung, eine gewaltige Herausforderung.

Ghez und ihren Kollegen gelang dieses Kunststück mit den beiden zehn Meter großen Spiegelteleskopen des Keck-Observatoriums auf Hawaii. Die Fernrohre sind mit modernster aktiver Optik ausgestattet. Dabei wird computergesteuert ein Korrekturspiegel so deformiert, dass er Störungen durch die Erdatmosphäre ausgleicht. Zehn Jahre lang beobachteten die Forscher mehrere Sterne, die mit Geschwindigkeiten von bis zu 8000 Kilometern pro Sekunde um das Schwarze Loch herum rasen.

Entscheidend war, die Sterne lange genug zu beobachten, um nicht nur ihre Bewegungsrichtung, sondern auch die Krümmung ihrer elliptischen Bahnen zu bestimmen. Und so, wie die Bewegung von Planeten um einen Stern von dessen Masse abhängt, hängt auch die Bewegung der Sterne im Milchstraßenzentrum von der Masse des Schwarzen Lochs ab. Mit 4,5 Millionen Sonnenmassen ist die von Ghez und ihren Kollegen errechnete Masse des Schwarzen Lochs deutlich größer als bisherige Schätzungen, die im Bereich von 3 bis 4 Millionen Sonnenmassen lagen. Dies, so die Forscher, sei auch in besserer Übereinstimmung mit dem für andere Galaxien gefundenen Zusammenhang zwischen der Masse des Schwarzen Lochs und der Masse der so genannten Bulge, der zentralen sphärischen Sternenansammlung der Galaxien.