Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Schwarzes Loch mit greller Vergangenheit

27.01.2005


Die Falschfarben-Abbildung zeigt die Region um das Zentrum unserer Milchstraße, wie sie von "Integral" im Gammalicht gesehen wird. Die Positionen des supermassereichen Schwarzen Loches Sgr A* und der Molekülwolke Sgr B2 sind markiert. Die Entfernung zwischen Sgr A* und Sgr B2 beträgt etwa 350 Lichtjahre. Daher wird Sgr B2 erst jetzt von der Gammastrahlung getroffen, die Sgr A* vor 350 Jahren während seiner letzten aktiven Phase abgestrahlt hat. Diese intensive Strahlung wird von dem molekularen Wasserstoffgas in Sgr B2 absorbiert und auf charakteristische Weise wieder abgegeben, wobei das Gas im Gammalicht zu fluoreszieren beginnt. Die anderen hellen Objekte auf der rechten Bildseite sind bereits bekannte Quellen von Gammastrahlung. Bild: ESA, M. Revnivtsev (IKI/MPI Astrophysik)


Internationales Forscherteam gelingt mit ESA-Gammasatellit "Integral" Blick in stürmische Vergangenheit der Gravitationsfalle im Zentrum der Milchstrasse

... mehr zu:
»Gammastrahl »Revnivtsev »SGR

Seit einigen Jahren ist nachgewiesen, dass sich im Zentrum unserer Milchstrasse ein supermassereiches Schwarzes Loch befindet, das sich zur Zeit allerdings in einer Art "Ruhezustand" befindet. Doch neueste Beobachtungen mit "Integral", dem Gammastrahlen-Observatorium der ESA, haben jetzt gezeigt, dass dieses Schwarze Loch noch vor etwa 350 Jahren wesentlich aktiver gewesen sein muss und im Vergleich zu heute Millionen mal mehr Energie abgegeben hat. Die Messungen wurden von einem internationalen Forscherteam durchgeführt, an dem auch Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astrophysik beteiligt waren. Die Forscher rechnen damit, dass die Materiefalle auch in Zukunft wieder aktiv werden könnte (Astronomy and Astrophysics, 425, L49-L52, 2004).

Die meisten Galaxien beherbergen in ihren Zentrum ein supermassereiches Schwarzes Loch, welches Millionen, ja sogar Milliarden mal massereicher als unsere Sonne sein kann. Auch unsere eigene Galaxie, die Milchstrasse, enthält eine solche supermassereiche Gravitationsfalle. Astronomen nennen sie Sgr A* (gesprochen: "Sagittarius A star") - wegen ihrer Position im südlichen Sternenbild Schütze (lat. Sagittarius).


Trotz seiner enormen Masse von mehr als einer Million Sonnen erscheint Sgr A* heute als eine eher ruhige und harmlose Materiefalle. Doch nun haben neue Untersuchungen mit dem ESA-Gammastrahlen-Observatorium "Integral" gezeigt, dass Sgr A* in der Vergangenheit wesentlich aktiver gewesen sein muss. Die Daten belegen eindeutig, dass es mit seiner Umgebung in heftige Wechselwirkungen getreten ist und damals Millionen mal mehr Energie freigesetzt hat als heute.

Zu diesem Ergebnis ist ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Dr. Mikhail Revnivtsev, Space Research Institute, Moskau, Russland, und Max-Planck-Institut für Astrophysik, Garching, gekommen. Wie Revnivtsev es formuliert: "Vor etwa 350 Jahren ging die Region um Sgr A* buchstäblich in einer Flut von Gammablitzen unter."

Diese Gammastrahlung ist unmittelbare Folge der früheren Aktivität von Sgr A* in einer Phase, in welcher Gas und Staub, eingefangen von der Gravitation des Schwarzen Lochs, verdichtet und so lange aufgeheizt wurden, bis sie sehr intensiv Röntgen- und Gammastrahlung abgaben, um dann schließlich hinter dem Ereignishorizont - dem "point of no return", von welchem nicht einmal mehr Licht zu entrinnen vermag - zu verschwinden.

Animation, vgl. Link [1]:

Die Animation zeigt, wie sich Astronomen vorstellen, was in der Vergangenheit nahe dem Zentrum unserer Milchstraße passiert ist. Ein starker Gammablitz, den Sgr A* vor etwa 350 Jahren abgegeben hat und der mehrere Jahre andauerte, hat den interstellaren Raum durchquert und jetzt Sgr B2, eine Wolke aus molekularem Wasserstoffgas, erreicht. Die starke Gammastrahlung wird vom Gas absorbiert und bringt es zum Leuchten. In dem Astronomen die von Sgr B2 reflektierte und wieder abgegebene Strahlung studieren, können sie erstmals die stürmische Vergangenheit des supermassereichen Schwarzen Lochs Sgr A* genau rekonstruieren.

Das Forscherteam war nur dank einer gigantischen kosmischen Wolke aus molekularem Wasserstoff, die man als Sgr B2 bezeichnet, in der Lage, diesen Teil der Geschichte von Sgr A* zu enthüllen. Jene Wolke befindet sich etwa 350 Lichtjahre von Sgr A* entfernt und spielt somit die Rolle eines lebenden Zeitzeugen der hektischen Vergangenheit dieses Schwarzen Lochs.

Auf Grund seiner Distanz zu dem Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße wird Sgr B2 erst heute von den vor 350 Jahren von Sgr A* emittierten Gammastrahlen erreicht, Strahlung also aus einer Zeit hoher Aktivität der Materiefalle. Diese hochenergetische Strahlung wird von dem Gas in Sgr B2 absorbiert und anschließend mit einer eindeutigen Signatur erneut emittiert.

"Wir sehen heute gewissermaßen das Echo des Ausbruchs in einem natürlichen Spiegel nahe dem galaktischen Zentrum - die riesige Wolke Sgr B2 reflektiert also jene Gammastrahlen, die von Sgr A* vor 350 Jahren emittiert wurden", sagt Revnivtsev. Der Blitz war offenbar so stark, dass die davon beleuchtete Wolke selbst im Röntgenbereich fluoresziert hat, so dass diese Strahlung schon vor "Integral" von anderen Röntgenteleskopen gesehen wurde. Allerdings gab es bisher auch andere Vorschläge, die Herkunft der Röntgenstrahlung zu erklären, beispielsweise als Wechselwirkung der Wolke mit kosmischer Strahlung. Doch die neuen Messungen mit "Integral" zeigen eindeutig, dass es hochenergetische Strahlung vom Schwarzen Loch selbst sein muss, die von der Wolke reflektiert und reprozessiert wurde. Damit ist es den Wissenschaftlern erstmals gelungen, eine stürmische Periode in der Geschichte von Sgr A* zu rekonstruieren.

Das Stadium hoher Aktivität Schwarzer Löcher steht in unmittelbarem Zusammenhang mit der Art und Weise ihres Wachstums: Denn supermassereiche Schwarze Löcher kommen nicht mit diesem Geburtsgewicht zur Welt, sondern wachsen schrittweise auf Grund ihrer gewaltigen Schwerkraft, indem sie mit der Zeit mehr und mehr Materie aus ihrer Umgebung verschlingen. Beim Verschlucken dieser Materie entstehen dann gewaltige Blitze im Röntgen- und Gammalicht. Dabei gilt: Je gieriger das Schwarze Loch, desto stärker ist seine freigesetzte Strahlung.

Die Entdeckung mit "Integral" löst endlich das Geheimnis, welche Eigenschaften die Emission solcher "stillen" supermassereichen Schwarzen Löcher wie Sgr A* besitzt. Schon länger hatten Wissenschaftler vermutet, dass es viele solcher "stillen" Schwarzen Löcher im Universum geben muss. Doch bisher war man nicht in der Lage zu sagen, wie viel Energie und in welcher Weise sie diese abstrahlen. "Noch vor einigen Jahren hätten wir nicht zu träumen gewagt, dieses Rätsel so bald zu lösen", sagt Revnivtsev. "Dank "Integral" ist es uns nun gelungen!"

Die Messergebnisse von Revnivtsev und seinem Team belegen, dass das letzte Stadium hoher Aktivität von Sgr A* vor etwa 350 Jahren mindestens zehn Jahre gedauert haben muss.

Verwandte Links:

[1] Animation des Zentrums unserer Milchstraße vor 350 Jahren (nur WMV-Format)
www.mpg.de/bilderBerichteDokumente/dokumentation/pressemitteilungen/2005/pressemitteilung20050126/

Originalveröffentlichung:

Revnivtsev, M. G.; Churazov, E. M.; Sazonov, S. Yu.; Sunyaev, R. A.; Lutovinov, A. A.; Gilfanov, M. R.; Vikhlinin, A. A.; Shtykovsky, P. E.; Pavlinsky, M. N.
Hard X-ray view of the past activity of Sgr A* in a natural Compton mirror
Astronomy and Astrophysics, 425, L49-L52 (2004)

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Dr. Thomas Janka
Max-Planck-Institut für Astrophysik, Garching
Tel.: 089 30000-2228
Fax: 089 30000-2235
E-Mail: thj@mpa-garching.mpg.de

Dr. Andreas Trepte | idw
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Gammastrahl Revnivtsev SGR

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Neue Harmonien in der Optoelektronik
21.07.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

nachricht Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen
20.07.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten