Freitag, 5. Oktober 2012

Astronomen entdeckten weiteren Stern, der das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße umkreist


Das Keck-Observatorium auf Hawaii beobachtet das Zentrum der Milchstraße.
| Copyright: Ethan Tweedie, ucla.edu 


Los Angeles (USA) - Im Zentrum unserer Galaxie haben Astronomen einen weiteren, den bislang zweiten, Stern entdeckt, der das dort vermutete supermassereiche Schwarze Loch dichter umkreist als alle anderen bislang bekannten dortigen Sterne Mit einer Umlaufzeit von gerade einmal 11,5 Jahren ist "S0-102" der schnellste bekannte Stern, der ein Schwarzes Loch umkreist. Da nun zwei derartige Sterne bekannt sind und beobachtet werden können, können Einsteins Vorhersagen zur Struktur von Raum und Zeit im Umfeld Schwarzer Löcher überprüft werden. Nicht zuletzt können die zukünftigen Daten erstmals auch einen direkten Nachweis für die Existenz des Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Galaxie erbringen.

Wie die Astronomen um Leo Meyer und Andrea Ghez von der University of California in Los Angeles aktuell im Fachmagazin "Science" berichten, war vor der aktuellen Entdeckung, die mit dem W.M. Keck Observatory auf Hawaii gelang, mit "S0-2" nur ein einziger Stern bekannt, der auf einer vergleichbar engen Umlaufbahn das Schwarze Loch der Milchstraße umkreist, hierzu jedoch 16 Jahre benötigt.

"Ich bin ganz besonders froh, dass wir nun schon zwei Sterne kennen, die das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße in derart kurzer Zeit umrunden", so die Wissenschaftlerin, die bislang insgesamt 3.000 Sterne im direkten Umfeld um das Schwarze Loch untersucht hat, deren Umlaufzeiten jedoch 60 Jahre und mehr betragen.


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"Es ist dieser Tango von 'S0-102' und 'S0-2', der uns erstmals die wahre Geometrie von Raum und Zeit in der Nähe eines Schwarzen Lochs offenbaren wird. Diese Vermessung wäre mit nur einem Stern nicht möglich."

Einsteins Relativitätstheorie sagt voraus, dass die gewaltige Masse des Schwarzen Lochs Raum und Zeit verzerrt und deshalb nicht nur den Zeitfluss abbremst sondern auch Entfernungen vergrößert oder schrumpfen lässt.

"Heute steckt Einstein in jedem iPhone", erläutert Meyer. "Das GPS-System würde ohne seine Theorie nicht funktionieren. Wir wollen jetzt herausfinden, ob Ihr Smartphone auch noch derart nah an einem Schwarzen Loch funktionieren würde. Mit der Entdeckung des nunmehr zweiten Sterns, der dieses Schwarze Loch besonders dicht umkreist, können wir diese Frage wohl in absehbarer Zeit beantworten."

In gleicher Weise, wie die Planeten unsere Sonne umkreisen, so umkreisen Sterne wie "S0-102" und "S0-2" das Schwarze Loch im galaktischen Zentrum auf elliptischen Bahnen. ("S" steht hierbei für "Sagittarius" und damit für jenes Sternbild, in dem sich das Zentrum der Milchstraße und die darin nachgewiesene starke Radioquelle befindet, bei der es sich nach derzeitigen Forschungsstand um ein supermassereiches Schwarzes Loch handelt.) "Während die Planetenbewegungen in unserem Sonnensystem vor 300 Jahren den Nachweis für das newtonschen Gravitationsgesetz erbrachten, so ist es die Bewegung der beiden nun bekannten Sterne, die uns den ultimativen Test für Einsteins allgemeine Relativitätstheorie liefern, die die Auswirkungen der Gravitation auf die Struktur von Raum und Zeit beschreibt."

Beide Sterne, so haben die Astronomen errechnet, werden ihre nächste dichteste Annäherung an das Schwarze Loch im Jahr 2018 erreichen. Jegliche Abweichungen von der Ellipsenform ihrer Umlaufbahnen werden den Wissenschaftlern neue Informationen über die Auswirkungen des Schwarzen Lochs auf Raum und Zeit in seiner direkten Umgebung liefern. Nicht zuletzt können die Beobachtungen und Daten auch die Frage klären, ob es sich bei der Radioquelle "Sagitarius A*" tatsächlich um ein supermassereiches Schwarzes Loch handelt.


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