Astronomen haben zum ersten Mal Hinweise auf einen starken Wind beobachtet, der vom supermassereichen Schwarzen Loch Sagittarius A* im Zentrum der Milchstraße weht.
Die Entdeckung löst ein ein halbes Jahrhundert altes Rätsel über das Verhalten dieser Objekte, selbst in ruhigeren Aktivitätsphasen. Die Entdeckung erfolgte durch kombinierte Tiefenbeobachtungen von zwei hochmodernen Observatorien.
Der konische Hohlraum gibt den Wind frei
Mithilfe von Daten aus fünf Jahren des Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) in Chile erstellte das Team das bisher schärfste Bild des kalten molekularen Gases, das das Schwarze Loch umgibt. Die Analyse ergab einen großen kegelförmigen Hohlraum, etwa 1 Parsec lang und mit einem Öffnungswinkel von etwa 45 Grad, völlig frei von kaltem Gas.
Diese Abwesenheit kann nur durch einen heißen, energiereichen Wind entstanden sein, der von Sagittarius A* ausgeht und das kalte Material beim Vorbeiströmen antreibt oder erhitzt. Bilder vom Chandra-Röntgenobservatorium der NASA bestätigten helle Röntgenemissionen in derselben Region, die den Hohlraum mit heißem Gas füllten.
Schwarze Löcher sind nicht nur Staubsauger
Supermassive Schwarze Löcher verschlucken nicht nur Materie. Bei der Nahrungsaufnahme setzen sie außerdem Energie frei, die Jets und Winde in den Weltraum treibt. Theorien haben diesen Mechanismus seit Jahrzehnten vorhergesagt, aber direkte Beweise dafür, dass der Wind Sagittarius A* verlässt, wurden nie in Echtzeit erfasst.
Mark Gorski von der Northwestern University in den Vereinigten Staaten, der die Studie mitleitete, erklärte, dass das Schwarze Loch Wind ausstoßen muss, sofern es sich nicht in einem perfekten Vakuum befindet, das im Universum nicht existiert. Die neue Beobachtung bietet den bislang klarsten Einblick in diesen Eindruck.
Was ändert sich für das Verständnis der Galaxie?
Elena Murchikova, ebenfalls aus Northwestern und Co-Leiterin der Forschung, betonte, dass das Team zum ersten Mal gezeigt habe, dass molekulares Gas in unmittelbarer Nähe des Schwarzen Lochs dieses speist. Der erkannte Wind ist nicht besonders stark und seine Richtung kann sich im Laufe der Zeit ändern, was unterstreicht, dass Sagittarius A* kein Einzelfall ist.
Forscher schätzen, dass dieser Wind seit mindestens 20.000 Jahren aktiv ist. Die Entdeckung zeigt, dass sich unser zentrales Schwarzes Loch im Gegensatz zu den in anderen galaktischen Zentren beobachteten Explosionsausbrüchen in einer relativ ruhigen Phase befindet. Dies bietet einen seltenen Einblick in die Untersuchung des vorherrschenden Zustands im Leben der meisten Schwarzen Löcher.
Mehrwert für die Astronomie
Das erhaltene Bild ist etwa 100-mal tiefer und 80-mal schärfer als frühere Karten der Region. Die Kombination von Radiodaten von ALMA mit Röntgenstrahlen von Chandra eliminierte Artefakte und bestätigte, dass der Wind und nicht nahegelegene Sterne oder Supernovae für den Hohlraum verantwortlich sind.
Diese Wechselwirkung zwischen dem Schwarzen Loch und seiner Umgebung hilft, Rückkopplungsprozesse zu erklären, die die Sternentstehung und die allgemeine Entwicklung von Galaxien beeinflussen. Auch im Ruhezustand prägt Schütze A* weiterhin das Zentrum der Milchstraße.
