Schwarze Löcher: Neue Messmethode für Masse

In den Zentren der meisten Galaxien befinden sich Schwarze Löcher mit Millionen bis Milliarden Sonnenmassen. Rückschlüsse auf deren Eigenschaften können Astronomen nur aus dem Verhalten von Materie in der Nähe der supermassereichen Objekte ziehen. Daher ist es auch außerordentlich schwierig, die Massen dieser Schwerkraftgiganten zuverlässig zu bestimmen. Ein internationales Forscherteam hat nun im Fachblatt „Nature“ eine neue Methode vorgestellt, mit der sich diese Aufgabe künftig erstaunlich schnell erledigen ließe: Dazu messen sie lediglich die Bewegung bestimmter Gasmoleküle.

„Mit der nächsten Generation von Teleskopen können wir diese Beobachtungen bis in Entfernungen von über zweihundert Millionen Lichtjahren durchführen“, berichtet Timothy Davis von der Europäischen Südsternwarte. „Dann werden wir nicht einmal fünf Stunden Beobachtungszeit benötigen, um die Masse dieser Schwarzen Löcher zu bestimmen.“ Für ihre aktuelle Studie beobachteten die Forscher die Galaxie NGC 4526 mit einem Verbund aus Radioteleskopen. Dabei konzentrierten sie sich auf die Emission von Kohlenmonoxidmolekülen, die sich nahe dem zentralen Schwarzen Loch aufhielten.

Galaxie NGC 4526

Zudem simulierte das Team das Verhalten solcher Gasmoleküle im Computer, sowohl in Galaxien mit als auch in solchen ohne zentrales Schwarzes Loch. Durch die enorme Schwerkraft der Schwarzen Löcher verändert sich die Dynamik der Gaswolken und zeigt eine andere Geschwindigkeitsverteilung als ohne einen solchen Einfluss, so das Ergebnis. Anschließend verglichen die Wissenschaftler ihre Beobachtungsdaten mit diesen theoretischen Modellen.

Infolgedessen schätzen Davis und seine Kollegen die Masse des Schwarzen Lochs in NGC 4526 auf 450 Millionen Sonnenmassen. Damit vereint es rund hundertfach mehr Masse in sich als dasjenige im Zentrum der Milchstraße. Mit der neuen Methode hoffen die Forscher, eine bequeme und verlässliche Methode gefunden zu haben, mit der sich Schwarze Löcher in Hunderten von Galaxien vermessen lassen.