• Das GRAVITY-Instrument kann so nah an das Schwarze Loch im Herzen unserer Milchstraße heranzoomen, wie es vorher noch nie der Fall gewesen war.
  • Dabei entdeckten Astronominnen und Astronomen sogar einen neuen Stern.
  • Und auch die Masse sowie die Entfernung des Schwarzen Lochs zur Erde kann nun genauer bestimmt werden.

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Im Zentrum unserer Milchstraße befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch. Doch wie kann dieses erforscht werden, wenn es - per Definition - eigentlich nicht gesehen werden kann?

Seit mittlerweile drei Jahrzehnten verfolgen Reinhard Genzel, Direktor am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE), und weitere Astronominnen sowie Astronomen zu diesem Zweck Sterne auf engen Umlaufbahnen um Sagittarius A*.

Dabei ist das Team immer auf der Suche nach weiteren Sternen in der Nähe des Schwarzen Lochs. Um dort auch sehr schwache Objekte entdecken zu können, nutzen sie das GRAVITY-Instrument am Very Large Telescope Interferometer (VLTI) der Europäischen Südsternwarte. Es liefert den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern die bisher tiefsten Bilder unseres galaktischen Zentrums.

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Es kann 20-mal mehr in Regionen hineinzoomen, als es vorher mit anderen Instrumenten der Fall gewesen war. Mithilfe dieser neuen Analysetechnik entdeckten sie sogar den Stern S300. Seine Ergebnisse hat das Team in der Fachzeitschrift "Astronomy & Astrophysics" veröffentlicht.

Schwarzes Loch
Diese Bilder wurden zwischen März und Juli 2021 aufgenommen und zeigen Sterne, die sehr nahe um das Schwarze Loch im Herzen unserer Milchstraße kreisen.

Schwarzes Loch: Wissenschaftler von Detailreichtum verblüfft

"Das VLTI gibt uns eine unglaubliche räumliche Auflösung und mit den neuen Bildern sehen wir tiefer als je zuvor", erklärt Julia Stadler, Wissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für Astrophysik, in einer Pressemitteilung des Instituts. Sie seien von dem Detailreichtum verblüfft gewesen. Auch sei es überraschend, wie viel Aktivität und wie viele Sterne in der Nähe des Schwarzen Lochs zu sehen gewesen seien.

"Wir haben jetzt die Möglichkeit, im galaktischen Zentrum Präzisionsmessungen durchzuführen und es als Labor zu nutzen, um die Vorhersagen von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie zu testen", erklärt Stephan Gillessen. Dieser beobachtet das Zentrum unserer Milchstraße bereits seit den 1990er Jahren.

Daten bestätigen Vorhersage der Allgemeinen Relativitätstheorie

Und tatsächlich: Die neuen Beobachtungen in Kombination mit früheren Daten bestätigen eine Vorhersage der Allgemeinen Relativitätstheorie. Demnach folgen die etwa 50 Sterne genau den Bahnen, die der Theorie nach für Objekte vorhergesagt wurden, die sich um ein Schwarzes Loch bewegen, welches "4,3 Millionen Mal die Masse der Sonne hat".

Damit war es den Forscherinnen und Forschern möglich, die Masse von Sagittarius A* so genau wie niemals zuvor zu bestimmen. Die Genauigkeit beträgt dem Institut zufolge dabei 0,25 Prozent. Und noch etwas können sie bekanntgeben: Das Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße ist 27.000 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Mit verbesserten Instrumenten möchten die Astronomen zukünftig noch weitaus mehr herausfinden. Wie schnell bewegen sich die Sterne? Und wie schnell dreht sich das Schwarze Loch? Bislang kann das noch niemand sagen.

Verwendete Quellen:

  • Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik: Das galaktische Zentrum unter der Lupe
  • Astronomy & Astrophysics: Deep images of the Galactic center with GRAVITY
Milchstraße
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