Schwarzes Riesenloch hat den Dreh raus

Florenz (Italien) - Astronomen haben schon lange darüber gerätselt, ob und wie schnell sich die Supermassiven Schwarzen Löcher im Zentrum von Galaxien drehen. Sie sind von ebenfalls rotierenden Gasscheiben umgeben und häufig durch heiße, strahlende Wolken verdeckt. Dank präziser Aufnahmen mit dem neuen Röntgen-Weltraumteleskop NuSTAR haben Forscher nun herausfinden können, dass das Schwarze Loch im Herzen der nahen Galaxie NGC 1365 enorm schnell rotiert. Seine Drehgeschwindigkeit liegt nahe am theoretisch erreichbaren Maximum, wie es die Einsteinsche Relativitätstheorie erlaubt, berichtet das internationale Team von Astronomen im Fachblatt „Nature“. Die Forscher konnten dies anhand der Reflexionen der hochenergetischen Röntgenstrahlung feststellen, die im extrem aufgeheizten Umfeld der Schwarzen Riesenlöcher herrscht.

„Unsere Messungen zeigen, dass der Großteil der Reflexionen vom inneren Bereich der Akkretionsscheibe stammt“, schreibt Guido Risaliti vom Astrophysikalischen Observatorium Arcetri in Florenz. Damit konnten die Forscher die Alternative ausschließen, dass die Röntgenreflexionen durch weiter entfernt liegende Gaswolken ausgelöst werden, die am Schwarzen Loch vorbeiziehen. Die Ergebnisse der Messungen passen nur zu der Annahme, dass sehr nah um das Schwarze Loch rotierende Materie die Röntgenstrahlung ausgesendet hat. Die Akkretionsscheibe ist der Ring aus Gas, der vom Schwarzen Loch angezogen wird. „Die Reflexionen stammen aus der Nähe des innersten stabilen Orbits der Akkretionsscheibe“, so Risaliti weiter. Alle Materie, die noch näher an das Schwarze Loch gerät, wird unweigerlich hineingesogen.

Durch die extreme Rotationsgeschwindigkeit sind die Röntgenlinien deutlich verbreitert, so dass die Forscher aus ihnen den Drehsinn des 60 Millionen Lichtjahre entfernten Schwarzen Lochs ermitteln konnten. Die Bestimmung seiner Rotation ist für Astronomen wichtig, um die Frage zu klären, wie Supermassive Schwarze Löcher auf ihre gigantischen Massen kommen, die bis zu mehrere Milliarden Sonnenmassen betragen können. Hohe Drehgeschwindigkeiten sprechen dafür, dass es wenige, dramatische Fütterungen in einer bevorzugten Drehrichtung sind, die sie auf ihr Gewicht bringen. Viele kleine Mahlzeiten sollten sich im Mittel ausgleichen und somit nur geringe Rotationen erzeugen. Die Astronomen erhoffen sich von künftigen Messungen deshalb weiteren Aufschluss über die Entstehungsprozesse von Galaxien.

Möglich wurden die jüngsten Erkenntnisse durch Aufnahmen des neuen NASA-Weltraumteleskops NuSTAR, das 2012 ins All geschossen wurde. Es erlaubt Aufnahmen bei höheren Energien als bisherige Röntgenteleskope. Durch eine Kombination von NuSTAR-Aufnahmen mit anderen des mittlerweile in die Jahre gekommenen Weltraumteleskops XMM-Newton konnten die Forscher nun ein breites Spektrum an Röntgenenergien abdecken.