Radio-Strahlung in Sanduhrform Jetzt mehr Licht im dunklen Milchstraßen-Zentrum

Das Zentrum unserer Heimatgalaxie ist ein mysteriöser Ort – mit einem großen Schwarzen Loch. Astronomen ist durch ein neues Teleskop jetzt ein detailreicher Einblick gelungen. Die Wissenschaftler können so besser verstehen, was tausende Lichtjahre entfernt eigentlich vor sich geht.

Die Fotomontage zeigt die Antennen (wie große Satellitenschüsseln) des MeerKAT-Radioteleskops in Südafrika vor den Aufnahmen (als Himmel) des Teleskops: Weiße Schleier vor dunkelblauem Hintergrund.
Bei dieser Fotomontage sind die beiden Radio-Blasen in Form einer Sanduhr gut zu erkennen. Bildrechte: Nature

In unserer Heimatgalaxie lässt es sich eigentlich ganz gut leben, die Wogen sind meist geglättet, die Gefilde ruhig: Im Vergleich zu anderen Galaxien, macht das das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße nur selten Terz. "Trotzdem kann das zentrale Schwarze Loch von Zeit zu Zeit ungewöhnlich aktiv werden und auflodern – wenn es in regelmäßigen Abständen massive Staub- und Gasklumpen verschlingt", sagt Ian Heywood von der Universität Oxford.

Größte Struktur in der Milchstraße

Und das hinterlässt Spuren. Solche Spuren konnten nun erstmalig mit hoher Präzision nachgewiesen werden. Da das Zentrum unserer Milchstraße nicht direkt beobachtet werden kann und sich hinter Staub- und Gaswolken versteckt, muss großes, modernes Gerät aufgefahren werden: Das inzwischen fertigestellte MeerKAT-Radioteleskop in Südafrika hat schon bei seiner Einweihung vor einigen Jahren für Aufsehen gesorgt und landet jetzt den nächsten Coup: Ein Team internationaler Astronomen hat riesige Blasen entdeckt, die elektromagnetische Strahlung aussenden. Mit einer Größe von hunderten Lichtjahren ist das die bisher größte Struktur, die jemals in der Milchstraße beobachtet wurde.

Ein Überblick über das Gelände des MeerKAT-Radioteleskop, das bereits aus mehreren Schüsseln besteht und derzeit in der Karoo-Halbwüste in Südafrika gebaut wird.
Das MeerKAT-Radioteleskop besteht aus 64 Antennen mit einem Durchmesser von je 13,5 Metern. Bildrechte: SKA South Africa

Schwarzes Loch in der Milchstraße

Nach derzeitigem Erkenntnisstand haben alle massiven Galaxien supermassive Schwarze Löcher in ihrem Zentrum. Man geht davon aus, dass sie die Entwicklung der gesamten Galaxie stark beeinflussen, weshalb "unser" Schwarzes Loch auch mit unserem Sonnensystem und damit der Erde in Zusammenhang stehen könnte. Schwarze Löcher sind Objekte im Universum, bei denen sich extrem viel Masse auf ein extrem kleines Volumen konzentriert. Dadurch wird eine so starke Anziehung erzeugt, dass nicht einmal Licht entkommen kann. Doch keine Angst! Das Zentrum der Milchstraße ist 26.000 Lichtjahre entfernt. Das dortige Schwarze Loch hat eine Masse von vier Millionen Sonnen.

Diese Blasen in Form einer Sanduhr könnten durch einen außerordentlichen, energetischen Ausbruch entstanden sein, glauben die Forscher, der vor einigen Millionen Jahren in der Nähe des Schwarzen Lochs stattfand. Sie schließen das aus der Wellenlänge von 23 Zentimetern. Das ist typsich für Synchrotronstrahlung, wie sie entsteht, wenn Elektronen, die sich nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegen, mit starken Magnetfeldern interagieren. Solche Ausbrüche sind möglicherweise durch einen "Fressrausch" des Schwarzen Lochs ausgelöst worden – dann, wenn es eben doch mal nicht ganz so ruhig war.

Mysteriöses Galaxie-Zentrum

Das Zentrum unserer Heimatgalaxie ist für Astronomen ein mysteriöser Ort, der sich in etwa so massiv unterscheidet, wie das Zentrum einer Millionenmetropolen von ihren Vororten – also dem Bereich, in dem wir mit unserem Sonnensystem leben. In der galaktischen "Innenstadt" entstehen Sterne sehr viel häufiger als in unserem Randbereich. Zu den Mysterien zählen auch schmale, dutzende Lichtjahre lange Strahlungsfilamente, fadenartige Energiestrukturen, die bereits in den Achtzigern entdeckt wurden und die sonst nirgendwo anders in der Milchstraße beobachtet wurden. Deren Herkunft konnte jetzt geklärt werden. Sie alle sind Bestandteil der Blasen.

Milchstraße über Sanddünen
Unsere Galaxie ist gar nicht so einfach zu beobachten: Schließlich wohnen wir mitten drin und können nicht von außen drauf schauen. Bildrechte: imago images / Westend61

MeerKAT …

… ist das afrikaanse und englische Wort für Erdmännchen. Die hervorgehobenen Buchstaben stehen für Karoo Array Telescope. Karoo heißt die Halbwüste, in der sich das Teleskop befindet. Das MeerKAT soll Teil des SKA werden, des Square Kilometre Array, des weltgrößten Radioteleskops. Deutschland hat sich in diesem Sommer allerdings aus dem Projekt zurückgezogen. Allerdings steckt bereuts deutsche Terchnik im Projekt. Das Unternehmen INKOMA Maschinenbau aus Sachsen-Anhalt hat einen weltweit einzigartigen Präzisionsantrieb für das Radioteleskop entwickelt. Der ist nach Unternehmensangaben etwa drei Tonnen schwer und ermöglicht eine Schwenkwinkelgenauigkeit der Antenne von bis zu einem tausendstel Grad.

Die Observation durch MeerKAT bringt nicht nur Licht ins Dunkel unserer eigenen Galaxie und deren Entstehung, sondern hilft Astronomen auch, die Vorgänge in weiter entfernten Verwandten der Milchstraße zu verstehen. "Es ist total aufregend, in das Zentrum der Milchstraße mit so einer hohen Auflösung und Präzision schauen zu können", sagt William Cotton vom National Radio Astronomy Observatory in Charlottesville, USA, und Co-Autor der Studie:

Das ist das nächstgelegene, supermassive Schwarze Loch im Universum und durch MeerKAT haben wir Sitzplätze in der ersten Reihe.

William Cotton, Astronom

Das verdeutlicht die Stellung des Teleskops unter Wissenschaftlern als eine neue Generation von Radioteleskopen. Bereits als MeerKAT im Sommer 2016 das erste Mal hochgefahren wurde, hat das damals noch unfertige Teleskop auf einen Schlag 1.200 neue Galaxien entdeckt.

Dieses Thema im Programm: MDR FERNSEHEN | 22. Januar 2019 | 11:11 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 12. September 2019, 12:36 Uhr

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