Schwarze Löcher in Galaxienzentren kleiner als gedacht

17. Februar 2011, 11:40
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Aktuelle Untersuchung ermöglicht präzisere Berechnung der Masse durch Messung der Umlaufgeschwindigkeiten in der Akkretionsscheibe

Schwarze Löcher sind möglicherweise bis zu zehn Mal kleiner als bislang angenommen. Zu diesem Schluss kommen Astrophysiker der Universität Göttingen in einer Studie, die in der Fachzeitschrift Nature erschien. 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.

Je schneller umso flacher

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. (red)

  • Astrophysiker der Universität Göttingen konnten die Umlaufgeschwindigkeiten in den Akkretionsscheiben von Schwarzen Löchern eindeutig Messen.
    foto: nasa/dana berry, skyworks digital

    Astrophysiker der Universität Göttingen konnten die Umlaufgeschwindigkeiten in den Akkretionsscheiben von Schwarzen Löchern eindeutig Messen.

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