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Autor: Thomas Weyrauch / 31. Mai 2009, 16:14 Uhr

XMM-Newton beobachtet supermassives Schwarzes Loch

So detailliert wie nie zuvor konnten Astronomen ein supermassives Schwarzes Loch beobachten, berichtete die europäische Weltraumorganisation ESA am 27. Mai 2009.

Quelle: ESA
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ESA

Supermassives Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie - künstlerische Darstellung
(Bild: ESA)
Neue Daten des im Jahre 1999 gestarteten europäischen Weltraumteleskops XMM-Newton (XMM steht für X-Ray Multi Mirror, dt. Röntgen-Mehrfachspiegel) wurden bei vier jeweils rund 48 Stunden dauernden Erdumläufen gewonnen. Die entsprechende Datenerfassung begann im Januar 2008. Die Sicht auf das schwarze Loch im Zentrum der Galaxie 1H0707-495 könnte durch Gas- und Staubwolken teilweise behindert sein, hatte man vermutet, trotzdem gelang ein Blick ins Innerste der weit entfernten Galaxie mit dem supermassiven Schwarzen Loch im Zentrum.

Die in dem Schwarzen Loch im Materiewirbel entstehende Röntgenstrahlen beleuchtet das in das Loch stürzende Material. Eisenatome aus dem Material sind für charakteristische Spektrallinien im reflektierten Licht verantwortlich. Diese Spektrallinien, für jedes chemische Element bei ganz bestimmten Wellenlängen, werden im konkreten Fall beeinflusst von der Geschwindigkeit der Eisenatome, der Energie, die die Röngenstahlung benötigt, um der Gravitation des schwarzen Lochs zu entkommen und der Rotationsgeschwindigkeit des Lochs. In Kenntnis dieser Effekte gehen die Astronomen davon aus, Material bis zu einem nächsten Abstand vom Doppelten des Radius des Schwarzen Lochs registriert zu haben.

Mit XMM-Newton wurden zum ersten Mal im von einer aktiven Galaxie abgestrahlten Röntgenlicht die sogenannten Eisen-L- und -K-Linien beobachtet, welche nur so ausgeprägt auftreten können, wenn eine Fülle von Eisen vorhanden ist. Man vermutet nun, dass im Kern der untersuchten Galaxie erheblich mehr Eisen als im Rest der Galaxie vorhanden ist.

ESA

XMM-Newton im Weltraum - künstlerische Darstellung
(Bild: ESA)
Das von der Galaxie abgestrahlte Röntgenlicht schwankt in seiner Helligkeit, ergaben aufwändige statistische Analysen der Beobachtungsdaten. Die Eisen-L-Line war ausgeprägt genug, um den Verlauf der Helligkeitsschwankungen verfolgen zu können. Zwischen dem direkt abgestrahlten und dem innerhalb der Galaxie von Material in der Akkretionsscheibe reflektierten Röntgenlicht wurde ein zeitlicher Versatz von 30 Sekunden festgestellt.

Aus der Zeitverzögerung schloss man auf die Größe der Region, aus der das reflektierte Licht kommt, und konnte so die ungefähre Masse des Schwarzen Loches bestimmen. Sie wird auf drei bis fünf Millionen Sonnenmassen geschätzt. Außerdem ließen die gewonnenen Daten den Schluss zu, dass das Loch sich sehr schnell dreht und umgebende Materie ausgesprochen schnell aufsaugt. Man rechnet damit, dass es pro Stunde Material vom Doppelten der Erdmasse verschlingt, was im Bereich der theoretisch möglichen Maximalmenge liegt.

Die Beobachtungen des supermassive Schwarzes Lochs in 1H0707-495 und weiterer supermassiver Schwarzen Löcher soll fortgesetzt werden. XMM-Newtons außerordentlich erfolgreiche Mission wurde Ende 2007 erneut verlängert, man will das Teleskop bis Ende 2012 einsetzen.

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