Nachschub für das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße

Gaswolke nähert sich dem supermassiven Objekt – Astronomen beobachten bereits Zerfallserscheinungen.

Rote Filamente zerreißen auf dem Weg zu einem hellen Punkt. Ellipsen stellen die Bahnen von Sternen dar.
Simulation der Gaswolke

(Garching) Eine Gaswolke mit der dreifachen Masse der Erde nähert sich mit hoher Geschwindigkeit dem supermassiven Schwarzen Loch Sagittarius A* im galaktischen Zentrum. Das zeigen jahrelange Beobachtungen eines internationalen Forscherteams mit dem Very Large Telescope VLT der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile. Schon jetzt reißt die gewaltige Anziehungskraft des Schwarzen Lochs die Wolke auseinander, berichten die Astronomen im Fachblatt „Nature“.

Regelmäßige Aufnahmen mit dem VLT zeigen, wie sich die Gaswolke auf einer langgestreckten Ellipsenbahn dem Schwarzen Loch nähert. In den vergangenen sieben Jahren hat sich die Geschwindigkeit der Wolke dabei nahezu verdoppelt, derzeit liegt sie bei 8 Millionen Kilometern pro Stunde. Mitte 2013 wird die Wolke den so genannten Ereignishorizont des Schwarzen Lochs in einem Abstand von nur 40 Milliarden Kilometern passieren – astronomisch gesehen ein Katzensprung.

„Nur zwei Sterne sind dem schwarzen Loch seit dem Beginn unserer Beobachtungen im Jahr 1992 so nahe gekommen“, erläutert Stefan Gillessen vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching, einer der beteiligten Forscher. „Im Unterschied zu diesen Sternen - die bei den Vorbeiflügen keinen Schaden genommen haben - wird die Gaswolke komplett zerrissen werden, wenn die Gezeitenkräfte rund um das Schwarze Loch an ihr zerren.“ Die Anziehungskraft ist auf der dem Schwarzen Loch zugewandten Seite der Gaswolke erheblich stärker als auf der dem Schwarzen Loch abgewandten Seite. Diesen Unterschied bezeichnen die Astrophysiker als Gezeitenkraft, da ein ähnlicher Effekt der Mond-Anziehungskraft die Gezeiten der irdischen Ozeane verursacht. Im galaktischen Zentrum ist die Wirkung weitaus dramatischer: Die Gaswolke zerreißt und ihre Überreste fallen in das Schwarze Loch hinein.

Bei der Annäherung an das Schwarze Loch heizt sich das Gas, so erwarten die Astronomen, auf mehrere Millionen Grad auf. Das führt dann zu einer deutlich erhöhten Strahlung im Röntgenbereich. „Detaillierte Beobachtungen der Strahlung aus dem galaktischen Zentrum geben uns in den nächsten Jahren die einmalige Gelegenheit, in Echtzeit zu verfolgen, wie das supermassereiche Schwarze Loch Materie schluckt“, so Gillessen.

Mit einer Entfernung von rund 26.000 Lichtjahren ist Sagittarius A* das einzige supermassive Schwarze Loch, dessen Entfernung klein genug ist, um derartige Detailstudien zu ermöglichen. Jahrelange Beobachtungen der Sternbahnen rund um das Objekt haben ergeben, dass es ungefähr 4,3 Millionen Sonnenmassen besitzt. Die meiste Zeit verhält es sich still und zeigt nur gelegentlich kleine Strahlungsausbrüche. Zwar kann aus Schwarzen Löchern keine Strahlung entkommen – daher ihr Name. Aber die einfallende Materie heizt sich auf, sendet dann Strahlung aus und verrät so die Existenz der dunklen massereichen Objekte.