Das Schwarze Loch der Milchstraße bläst seit 20.000 Jahren einen Wind

Im Zentrum der Milchstraße hat das Schwarze Loch namens Sagittarius A* einen rund drei Lichtjahre langen Gaskegel ausgehöhlt. Diese Form ist der Fingerabdruck eines Windes, eines stetigen Materiestroms, der vom Schwarzen Loch wegfließt, und Astronominnen und Astronomen der Northwestern University rechnen vor, dass er seit mindestens 20.000 Jahren weht.

Der Fund schließt eine Lücke, die Astrophysiker seit fünfzig Jahren beschäftigt. Die Theorie besagt seit Langem, dass jedes Schwarze Loch, das aktiv Materie verschlingt, einen Teil davon auch wieder hinausdrücken muss, denn die Energie des einfallenden Gases muss irgendwohin. Um ferne, gefräßige Schwarze Löcher sind solche Winde offensichtlich. Um unser eigenes, das langsam und leise frisst, blieb das Signal verborgen.

„Solange ein Schwarzes Loch nicht in einem perfekten Vakuum existiert, muss es irgendwie einen Wind blasen“, sagt Mark Gorski, der die Arbeit leitete. Die Frage war nie, ob der Wind existiert, sondern ob ihn jemand sehen kann.

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Um die schwache Struktur aus dem dicht besiedelten Galaxienzentrum herauszuholen, stapelte das Team fünf Jahre an Beobachtungen des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, eines Netzes von Radioantennen hoch in den chilenischen Anden, das kaltes Gas kartiert. Das Bild des molekularen Gases um Sagittarius A* ist etwa 100-mal tiefer und 80-mal schärfer als alles zuvor. Darin öffnet sich ein kegelförmiger Hohlraum von etwa 45 Grad Breite vom Schwarzen Loch weg und verrät das fortgewehte Gas. Derselbe Hohlraum tauchte in archivierten Röntgendaten eines anderen Weltraumobservatoriums auf, was den Verdacht erhärtet, dass tatsächlich etwas das Gas beiseitedrückt und es sich nicht um eine Eigenheit eines einzelnen Instruments handelt.

Der Wind selbst ist sanft. Er ist nicht der galaxienformende Sturm, den die aktivsten Schwarzen Löcher entfesseln; die Forschenden beschreiben ihn eher als Brise denn als Unwetter. Diese Milde erklärt zum Teil, warum er so lange unentdeckt blieb, und warum er wichtig ist: Sie zeigt, dass selbst ein ruhiges, unterversorgtes Schwarzes Loch alles um sich herum prägt.

Vorsicht bleibt geboten. Der Hohlraum wird aus der Verteilung des Gases und der Geometrie erschlossen, die sie am besten erklärt, nicht aus einer direkten Messung bewegter Materie, und das Galaxienzentrum gehört zu den am schwersten zu deutenden Regionen des Himmels. Andere Erklärungen, etwa eine alte Stoßwelle oder die Überreste eines früheren Ausbruchs, müssen mit weiteren Daten noch ausgeschlossen werden. Vorerst stützen sich die Autoren auf die Übereinstimmung von Radio- und Röntgenbild, um einen Wind als einfachste Deutung zu verteidigen.

Hält das Ergebnis stand, erhalten Astronomen ein nahes Labor für einen Vorgang, den sie sonst über Millionen Lichtjahre hinweg studieren. Sagittarius A* liegt rund 26.000 Lichtjahre von der Erde entfernt, nah genug, um es so genau zu untersuchen, wie es keine andere Galaxie erlaubt.

Die Ergebnisse erschienen in The Astrophysical Journal Letters. Das Team will die Region mit demselben Antennennetz weiter beobachten, diesmal um die Windgeschwindigkeit direkt zu messen und zu verfolgen, wie weit der Wind reicht, bevor er sich im Rest der Galaxie verliert.

Schlagwörter: Astronomie

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