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Schwarze Löcher sind womöglich kleiner als gedacht

17.02.2011
Göttinger Forschungsergebnisse ermöglichen präzisere Bestimmung der Masse

Schwarze Löcher sind womöglich bis zu zehn Mal kleiner als bislang angenommen. Zu diesem Schluss kommen Astrophysiker der Universität Göttingen in einer Studie, die am Donnerstag, 17. Februar 2011, in der renommierten Fachzeitschrift Nature erscheint.


Skizze einer flachen Akkretionsscheibe, die um ein Schwarzes Loch herumwirbelt. Quelle: NASA/Dana Berry, SkyWorks Digital

Supermassereiche Schwarze Löcher stehen in den Zentren von Galaxien und haben eine Masse von bis zu einer Milliarde Sonnenmassen. Sie sind umgeben von einer sogenannten Akkretionsscheibe, in der sich die zentrale Materie der Galaxie ansammelt. Materie am Innenrand der Scheibe stürzt aufgrund der hohen Anziehungskraft des Schwarzen Lochs mit sehr großer Geschwindigkeit in dieses hinein.

Die Forscher analysierten die Lichtemissionen von insgesamt 37 Galaxien und konnten dabei erstmals eindeutig die Umlaufgeschwindigkeit der Scheibenmaterie messen. Mit dem dritten Keplerschen Gesetz lässt sich anhand der Umlaufgeschwindigkeit und dem Abstand der Körper voneinander die Masse des Schwarzen Lochs berechnen. Die daraus berechneten Massen sind weit geringer als bisher angenommen, und da die Masse von Schwarzen Löchern proportional zu ihrer Größe ist, sind diese damit auch kleiner als vermutet.

Die Wissenschaftler registrierten Rotationsgeschwindigkeiten zwischen einigen hundert und einigen tausend Kilometern pro Sekunde. Nach Innen, also in Richtung des Schwarzen Lochs, nimmt die Geschwindigkeit zu – analog dazu bewegen sich in unserem Sonnensystem die inneren Planeten schneller als die äußeren. Darüber hinaus konnten die Göttinger Astrophysiker erstmals Aussagen über die Geometrie der Materiewolken in der Umgebung eines Schwarzen Lochs machen: Bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten ist die umgebende Materie in Form einer flachen Scheibe angeordnet, bei langsam rotierenden Schwarzen Löchern in Form einer dicken Scheibe.

Originalveröffentlichung: Wolfram Kollatschny, Matthias Zetzl. Broad-line active galactic nuclei rotate faster than narrow-line ones. Nature. DOI: 10.1038/nature09761.

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Wolfram Kollatschny
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Physik – Institut für Astrophysik
Friedrich-Hund-Platz 1, 37077 Göttingen
Telefon (0551) 39-5065, Fax (0551) 39-5043
E-Mail: wkollat@astro.physik.uni-goettingen.de

Dr. Bernd Ebeling | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?cid=3776
http://www.astro.physik.uni-goettingen.de
http://www.astro.physik.uni-goettingen.de/~wkollat/

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