Was ist im Zentrum der Milchstraße? Sagittarius A* erklärt

Haben Sie jemals in einer klaren Nacht nach oben geblickt und das schimmernde Band der Milchstraße bewundert? Ein atemberaubender Anblick. Milliarden von Sternen ergießen sich wie ein kosmischer Fluss über das Firmament. Seit Jahrtausenden fragen sich die Menschen, was sich im hellsten, dichtesten Zentrum dieses Bandes verbirgt. Es ist ein Ort voller Licht und doch voller Geheimnisse. Die Antwort auf die Frage, was ist im Zentrum der Milchstraße, ist eines der faszinierendsten und gewaltigsten Objekte im gesamten Universum. Ein Ort extremer Schwerkraft, verborgen hinter dicken Wolken aus Staub und Gas.

Im Herzen unserer Galaxie, rund 26.000 Lichtjahre von uns entfernt, lauert ein Monster.

Keine Sorge, es ist kein Monster aus alten Mythen. Es ist ein supermassereiches Schwarzes Loch, das den technischen Namen Sagittarius A* (ausgesprochen „Sagittarius A-Stern“) trägt. Dieses Objekt ist der Gravitationsanker, um den unsere gesamte Galaxie – mitsamt unserem Sonnensystem – ihre Bahnen zieht. Jahrzehntelang war es reine Theorie, ein notwendiges „Etwas“, um die seltsamen Tänze der Sterne im galaktischen Kern zu erklären. Heute, dank unglaublicher technologischer Fortschritte, haben wir es nicht nur nachgewiesen. Wir haben sogar ein Bild davon gemacht.

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Die wichtigsten Erkenntnisse

Bevor wir tief in den kosmischen Abgrund eintauchen, hier sind die wichtigsten Fakten, die Sie über das Herz unserer Galaxie wissen müssen:

• Der „Bewohner“: Im exakten Zentrum der Milchstraße befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch namens Sagittarius A* (Sgr A*).
• Die Masse: Dieses Objekt ist unvorstellbar schwer. Es packt die Masse von vier Millionen Sonnen in einen extrem kleinen Raum.
• Der Nachweis: Wir können Sgr A* nicht direkt sehen (es ist schließlich ein Schwarzes Loch). Stattdessen beweisen wir seine Existenz, indem wir die Umlaufbahnen von Sternen beobachten, die mit irrsinniger Geschwindigkeit um es herumrasen.
• Das „Foto“: Im Jahr 2022 veröffentlichte das Event Horizon Telescope (EHT)-Team das erste direkte Bild des „Schattens“ von Sgr A*. Dieser Schnappschuss bestätigte seine Existenz endgültig.
• Der Zustand: Im Vergleich zu anderen galaktischen Zentren ist Sgr A* derzeit bemerkenswert ruhig. Es „schläft“ gewissermaßen.

Warum ist das Zentrum unserer Galaxie so schwer zu sehen?

Wenn Sie in einer dunklen Nacht nach oben schauen, blicken Sie in Richtung des Sternbilds Schütze (Sagittarius). Dort liegt das Zentrum der Milchstraße. Man würde erwarten, dort das hellste Licht am Himmel zu sehen, stattdessen blickt man auf dunkle „Risse“ im Band der Milchstraße.

Das ist kein leerer Raum.

Diese Risse sind riesige, undurchdringliche Wolken aus interstellarem Staub und Gas. Das galaktische Zentrum ist eine extrem geschäftige und überfüllte Region. Tausende von Lichtjahren voller Materie liegen zwischen uns und dem Kern und blockieren das sichtbare Licht. Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, eine einzelne Glühbirne durch einen kilometerdicken, dichten Nebel zu erkennen. Völlig unmöglich.

Astronomen nennen dieses Phänomen „interstellare Extinktion“. Das sichtbare Licht der Millionen von Sternen, die sich im Zentrum drängeln, wird absorbiert und gestreut, lange bevor es unsere Teleskope auf der Erde erreicht. Für unsere Augen und für normale Teleskope bleibt das Herz unserer Galaxie komplett verborgen. Es war jahrhundertelang eines der größten Rätsel der Astronomie. Die Lösung? Wir mussten lernen, unsere Augen auf eine völlig neue Weise zu „öffnen“.

Was verbirgt sich hinter all dem Staub und Gas?

Nur weil sichtbares Licht nicht durchdringen kann, heißt das nicht, dass alle Informationen blockiert werden. Astronomen sind clever. Sie wussten, dass andere Wellenlängen des Lichts – solche, die für unsere Augen unsichtbar sind – eine Chance hatten, den Nebel zu durchdringen.

Der Durchbruch kam mit der Radioastronomie. Längerwellige Radiowellen und kürzerwellige Infrarotstrahlen werden vom Staub nicht so stark aufgehalten. Als Wissenschaftler in den 1930er Jahren begannen, den Himmel mit Radioteleskopen zu kartieren, entdeckte Karl Jansky eine helle, statische Radioquelle aus dem Sternbild Schütze. Der erste Hinweis.

In den folgenden Jahrzehnten entwickelten Forscher Infrarot-Teleskope. Diese können die „Wärme“ der Sterne wahrnehmen, die durch den Staub scheint. Plötzlich konnten Astronomen durch den Vorhang blicken. Was sie sahen, war verblüffend: eine unglaublich dichte Ansammlung von Sternen. Im Zentrum war die Dichte millionenfach höher als in unserer ruhigen Ecke der Galaxie. Und diese Sterne bewegten sich mit schwindelerregenden Geschwindigkeiten um ein unsichtbares Zentrum.

Irgendetwas Massives musste dort sein und diese Sterne an einer unsichtbaren Leine führen.

Was ist also dieses mysteriöse Objekt „Sagittarius A*“?

Die Forschung konzentrierte sich schnell auf eine besonders helle und kompakte Radioquelle im absoluten Zentrum, genannt Sagittarius A. Spätere, hochauflösende Beobachtungen enthüllten eine noch kleinere, unglaublich helle Komponente darin. Man nannte sie „Sagittarius A*“ (Sgr A*).

Heute wissen wir: Sgr A* ist ein supermassereiches Schwarzes Loch.

Lassen Sie uns das kurz aufschlüsseln. Ein „normales“ Schwarzes Loch entsteht, wenn ein einzelner, massereicher Stern kollabiert. Es hat vielleicht die 5- bis 20-fache Masse unserer Sonne. Ein supermassereiches Schwarzes Loch (SMBH) ist eine völlig andere Kategorie. Astronomen glauben, dass sie zusammen mit ihren Galaxien gewachsen sind und sich in den Zentren fast aller großen Galaxien befinden.

Sgr A* ist unser eigenes SMBH. Es ist der Gravitationsmotor der Milchstraße. Obwohl seine Masse immens ist, ist das Schwarze Loch selbst physisch winzig. Sein „Ereignishorizont“ – der Punkt ohne Wiederkehr – hat einen Durchmesser von nur etwa 24 Millionen Kilometern. Das ist kleiner als die Umlaufbahn des Merkur um unsere Sonne.

Vier Millionen Sonnenmassen, zerquetscht in einen Raum, der kleiner ist als die innerste Planetenbahn unseres Sonnensystems. Die Dichte und die Schwerkraft dort spotten jeder Beschreibung.

Wie „supermassiv“ ist dieses Schwarze Loch wirklich?

Die Zahl „vier Millionen Sonnenmassen“ ist schwer zu fassen. Versuchen wir, sie in einen Kontext zu rücken.

Wenn unsere Sonne ein einzelnes Sandkorn wäre, hätte Sgr A* die Masse von vier Millionen Sandkörnern. Aber während diese Sandkörner einen großen Haufen bilden würden, ist Sgr A* immer noch auf einen unvorstellbar winzigen Punkt komprimiert.

Diese Zahl ist auch nicht geraten. Astronomen haben sie mit unglaublicher Präzision berechnet. Sie nutzten dafür die Gesetze der Schwerkraft, formuliert von Newton und Einstein. Indem sie die Umlaufbahnen der Sterne verfolgten, die Sgr A* am nächsten sind (mehr dazu gleich), konnten sie exakt berechnen, welche Masse im Zentrum nötig ist, um sie auf ihren Bahnen zu halten.

Es ist dieselbe Methode, mit der wir die Masse unserer Sonne berechnen, indem wir die Umlaufbahn der Erde messen. Der einzige Unterschied: Die Sterne um Sgr A* fliegen viel, viel schneller. Die Messungen sind so präzise geworden, dass die Masse von Sgr A* heute auf etwa 4,154 Millionen Sonnenmassen (plus oder minus einer sehr kleinen Fehlermarge) festgelegt ist.

Ist Sgr A* ein gefräßiges Monster?

Wenn Leute „Schwarzes Loch“ hören, stellen sie sich oft einen kosmischen Staubsauger vor, der rücksichtslos Sterne und Planeten verschlingt. Das ist ein weit verbreitetes Missverständnis.

Ein Schwarzes Loch ist einfach ein Objekt mit extremer Schwerkraft. Es „saugt“ nicht stärker als ein Stern derselben Masse. Würde man unsere Sonne durch ein Schwarzes Loch mit exakt derselben Masse ersetzen, würde die Erde glücklich weiter ihre Bahn ziehen. Sie würde nur furchtbar erfrieren.

Sgr A* ist nicht von Natur aus „gefräßig“. Es sitzt einfach im Zentrum. Damit es „fressen“ kann, muss ihm Materie (wie Gaswolken oder unglückselige Sterne) zu nahe kommen. Sie muss praktisch direkt auf das Schwarze Loch zusteuern und ihren Drehimpuls verlieren, um über den Ereignishorizont zu fallen.

Tatsächlich ist Sgr A* im Vergleich zu den SMBHs in anderen, aktiveren Galaxien (sogenannten Quasaren) ein sehr wählerischer Esser. Es befindet sich derzeit in einem bemerkenswert ruhigen, fast schlafenden Zustand und verbraucht nur sehr wenig Materie. Die meiste Zeit hungert es. Nur gelegentlich gerät ein kleiner Gasbatzen zu nah heran und erzeugt ein „Aufflackern“, das wir als Röntgen- oder Radiostrahlen sehen.

Wie haben Astronomen etwas entdeckt, das unsichtbar ist?

Die größte Herausforderung war einfach: Wie findet man etwas, das per Definition kein Licht aussendet?

Die Antwort: Man beobachtet seine Auswirkungen auf alles andere.

Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, einen unsichtbaren Tänzer in einem dunklen Raum zu finden. Wenn dieser Tänzer jedoch mit mehreren leuchtenden Partnern tanzt, könnten Sie seine exakte Position, seine Bewegung und sogar seine Masse bestimmen, indem Sie nur die Bewegungen der leuchtenden Partner verfolgen.

Genau das haben Astronomen getan. Sie nutzten die leistungsstärksten Infrarot-Teleskope der Welt, insbesondere das Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile und das Keck-Observatorium auf Hawaii. Diese Teleskope können durch den Staub blicken und die einzelnen Sterne im galaktischen Zentrum auflösen.

Über Jahre und Jahrzehnte hinweg machten sie immer wieder Aufnahmen. Sie erstellten einen Zeitrafferfilm. Was sie sahen, war der endgültige Beweis. Sie sahen Sterne, die sich mit atemberaubenden Geschwindigkeiten bewegten – Tausende von Kilometern pro Sekunde – auf engen, elliptischen Bahnen.

Alle diese Sterne umkreisten einen einzigen, unsichtbaren Punkt.

Wer waren die Pioniere auf der Jagd nach dem galaktischen Zentrum?

Diese Entdeckung war kein einzelner „Heureka“-Moment. Sie war der Höhepunkt jahrzehntelanger, sorgfältiger Arbeit von Hunderten von Wissenschaftlern. Zwei Teams stachen jedoch besonders hervor.

Ein Team leitete Professor Reinhard Genzel vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Deutschland. Das andere leitete Professorin Andrea Ghez von der University of California, Los Angeles (UCLA).

Seit den frühen 1990er Jahren standen diese beiden Teams in einem freundschaftlichen, aber intensiven Wettbewerb. Sie trieben die Technologie der Infrarot-Beobachtung und der „adaptiven Optik“ an ihre absoluten Grenzen. Adaptive Optik ist eine brillante Technik, bei der die Teleskopspiegel Tausende Male pro Sekunde verformt werden, um die Unschärfe durch die Erdatmosphäre auszugleichen. Nur so konnten sie die Sterne im Zentrum scharf genug sehen.

Beide Teams verfolgten geduldig die Umlaufbahnen derselben Sterngruppe. Ihre Daten bestätigten sich gegenseitig. Sie lieferten den unwiderlegbaren Beweis, dass das Objekt im Zentrum nur ein supermassereiches Schwarzes Loch sein konnte.

Im Jahr 2020 erhielten Reinhard Genzel und Andrea Ghez für ihre bahnbrechende Entdeckung gemeinsam den Nobelpreis für Physik.

Können wir die Sterne um Sgr A* „tanzen“ sehen?

Ja – und dieser „Tanz“ ist einer der spektakulärsten Anblicke in der modernen Astronomie. Man nennt die Sterne im Zentrum kollektiv die „S-Sterne“.

Der berühmteste dieser Sterne ist „S2“ (oder „S0-2“ im UCLA-Katalog).

S2 ist ein großer, heller, junger Stern. Er vollendet eine volle Umlaufbahn um Sagittarius A* in nur 16 Erdenjahren. Zum Vergleich: Unser Sonnensystem braucht etwa 230 Millionen Jahre für eine einzige Runde um die Galaxie.

Wenn S2 Sgr A* am nächsten kommt (seinem „Periapsis“), rast er mit etwa 7.650 Kilometern pro Sekunde. Das sind fast 3% der Lichtgeschwindigkeit!

Im Jahr 2018 beobachteten die Teams von Genzel und Ghez, wie S2 seine nächste Annäherung vollzog. Dies war ein entscheidender Test. Sie wollten nicht nur Newtons Schwerkraft in Aktion sehen, sondern auch die Effekte von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie. Und sie fanden sie. Das Licht von S2 wurde durch die extreme Schwerkraft von Sgr A* „gedehnt“ (ein Effekt namens „gravitative Rotverschiebung“), genau wie Einstein es vorhergesagt hatte.

Dieser „Tanz“ von S2 war der Moment, in dem Sgr A* von einer bloßen Theorie zu einer bewiesenen Realität wurde.

Haben wir endlich ein Foto von Sagittarius A*?

Ja. Und nein. Es ist kompliziert, aber das Ergebnis ist vielleicht die beeindruckendste technische Leistung in der Geschichte der Astronomie.

Am 12. Mai 2022 erschütterte eine Ankündigung die Welt. Die „Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration“ veröffentlichte das allererste direkte Bild von Sagittarius A*.

Aber was ist das EHT? Es ist kein einzelnes Teleskop. Es ist ein globales Netzwerk von Radioteleskopen, die über den ganzen Planeten verteilt sind – von der Antarktis über Chile bis nach Hawaii und Europa. Durch eine Technik namens „Very Long Baseline Interferometry“ (VLBI) synchronisiert man all diese einzelnen Teleskope zu einem einzigen, virtuellen Teleskop von der Größe der Erde.

Nur ein Teleskop von dieser Größe hat die nötige „Sehschärfe“ (Auflösung), um ein Objekt so klein wie Sgr A* aus 26.000 Lichtjahren Entfernung abzubilden.

Was genau zeigt uns das berühmte „Donut“-Bild?

Das Bild, das Sie gesehen haben – dieser verschwommene, orangefarbene „Donut“ – ist kein Foto im herkömmlichen Sinne. Es ist eine Visualisierung von Daten.

Wir können das Schwarze Loch selbst niemals sehen. Sein Ereignishorizont ist der ultimative Punkt ohne Wiederkehr. Was das Bild uns zeigt, ist das superheiße, glühende Gas (Plasma), das um das Schwarze Loch herumwirbelt, kurz bevor es hineinfällt. Dieses Gas bewegt sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit. Die enorme Reibung und die Magnetfelder heizen es auf Milliarden von Grad auf, wodurch es im Radiofrequenzbereich hell leuchtet.

Der dunkle Fleck in der Mitte ist der „Schatten“ des Schwarzen Lochs.

Das ist der Bereich, in dem das Licht (sogar das vom Gas hinter dem Schwarzen Loch) von der immensen Schwerkraft eingefangen und verschluckt wird. Der helle Ring ist das Licht, das gerade noch entkommen kann. Auf seinem Weg zu uns wird es durch die Schwerkraftlinsenwirkung von Sgr A* extrem gekrümmt. Das Bild von Sgr A* ist ein direkter Beweis für Einsteins Vorhersagen in einer der extremsten Umgebungen des Universums.

Warum war es so viel schwieriger, Sgr A* als M87* zu fotografieren?

Sie erinnern sich vielleicht, dass das EHT-Team bereits 2019 ein Bild veröffentlicht hat. Das war das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie M87. Warum kam unser eigenes Schwarzes Loch erst drei Jahre später an die Reihe?

Nun, M87* ist viel weiter entfernt (55 Millionen Lichtjahre), aber es ist auch ein absolutes Ungetüm. Mit 6,5 Milliarden Sonnenmassen ist es mehr als 1.500-mal massereicher als Sgr A*.

Ironischerweise machte die geringere Größe von Sgr A* die Aufnahme viel schwieriger. Der Grund dafür ist die Zeit.

• Das Gas um das riesige M87* braucht Tage oder Wochen für eine Umkreisung. Für das EHT war es ein relativ statisches Ziel, fast wie das Fotografieren eines sitzenden Erwachsenen.
• Das Gas um unser viel kleineres Sgr A* rast dagegen in nur Minuten einmal herum.

Das Fotografieren von Sgr A* war, als würde man versuchen, ein Porträt eines Kleinkindes im vollen Sprint zu machen – mit einer Belichtungszeit von mehreren Stunden. Das Bild war jedes Mal verschwommen, wenn sie es versuchten. Das Gas veränderte sich buchstäblich, während sie es beobachteten.

Es erforderte die Entwicklung völlig neuer, unglaublich komplexer Algorithmen und Supercomputer, um die Daten von Tausenden von Beobachtungen zusammenzufügen. Nur so konnten sie dieses „Flimmern“ herausrechnen und das stabile, durchschnittliche Bild des „Donuts“ rekonstruieren.

Hier sind die größten Herausforderungen, denen sich das EHT-Team bei Sgr A* stellen musste:

• Geschwindigkeit: Das Gas bewegt sich so schnell, dass sich das „Bild“ innerhalb von Minuten ändert.
• Streuung: Das Gas zwischen uns und dem galaktischen Zentrum (nicht das Gas um das Schwarze Loch selbst) streut das Radiobild, ähnlich wie Milchglas ein Bild verschwimmen lässt.
• Synchronisation: Die Synchronisierung von Teleskopen auf der ganzen Welt mit der Präzision von Atomuhren ist eine logistische Herkulesaufgabe.

Die Tatsache, dass ihnen dies gelungen ist, ist ein absoluter Triumph. Sie können mehr über ihre unglaubliche Arbeit auf der offiziellen Website der Event Horizon Telescope Collaboration erfahren.

Ist Sgr A* allein im Zentrum?

Auf keinen Fall. Das galaktische Zentrum ist einer der exotischsten und dichtesten Orte im Universum. Es ist ein ganzer Zoo aus astrophysikalischen Wundern.

Rund um Sgr A* schwirrt der bereits erwähnte „S-Cluster“ – eine dichte Ansammlung von Dutzenden junger, heißer Sterne auf engen Umlaufbahnen. Aber das ist nur die Spitze des Eisbergs.

Weiter draußen gibt es riesige Sternhaufen mit Millionen von Mitgliedern. Man findet dort die Überreste von explodierten Sternen (Supernova-Überreste) und hochmagnetisierte Neutronensterne (Magnetare). Es ist ein Ort extremer Strahlung und gewaltiger Magnetfelder.

Astronomen haben auch seltsame, längliche Gaswolken entdeckt, die auf das Schwarze Loch zusteuern. Eine davon, „G2“ genannt, sorgte 2014 für Aufregung, als sie Sgr A* sehr nahe kam. Forscher erwarteten ein Feuerwerk, da sie dachten, das Schwarze Loch würde die Wolke zerreißen und verschlingen. Überraschenderweise überlebte die Wolke die Begegnung größtenteils intakt. Das deutet darauf hin, dass sie möglicherweise einen Stern in sich verbirgt.

Das Zentrum ist ein Labor. Hier können wir die Physik unter Bedingungen testen, die wir auf der Erde niemals nachbilden könnten.

Was sind diese seltsamen „S-Sterne“?

Die Existenz der S-Sterne ist eines der großen Rätsel des galaktischen Zentrums.

Hier ist das Problem: Die immense Schwerkraft von Sgr A* sollte die Bildung neuer Sterne in seiner unmittelbaren Nähe unmöglich machen. Die Gezeitenkräfte des Schwarzen Lochs würden jede Gaswolke, die zu einem Stern kollabieren will, sofort zerreißen.

Trotzdem sind die S-Sterne (wie S2) massereich und jung. Sie können nicht Milliarden von Jahren alt sein; sie müssen relativ kürzlich entstanden sein.

Woher kommen sie also?

Es gibt zwei Haupttheorien. Die erste besagt, dass sie „Außenseiter“ sind. Sie könnten sich in einem Sternhaufen viel weiter entfernt gebildet haben und dann im Laufe von Millionen von Jahren langsam nach innen gewandert sein, bis die Schwerkraft von Sgr A* sie eingefangen hat.

Die zweite, faszinierendere Theorie besagt, dass sie sich doch vor Ort gebildet haben. Dies wäre nur möglich gewesen, wenn eine riesige, dichte Gasscheibe das Schwarze Loch umkreist hätte. Innerhalb dieser Scheibe könnte die Schwerkraft der Scheibe selbst stark genug gewesen sein, um die zerstörerischen Gezeitenkräfte des Schwarzen Lochs zu überwinden und die Bildung von Sternen zu ermöglichen.

Dieses Rätsel zu lösen, ist der Schlüssel zum Verständnis, wie Galaxienkerne wachsen und sich entwickeln.

Gibt es dort auch neue Sterne oder nur Zerstörung?

Trotz der zerstörerischen Kraft des Schwarzen Lochs ist das galaktische Zentrum ein Ort erstaunlicher Kreativität.

Ja, die unmittelbare Umgebung von Sgr A* ist feindselig. Aber nur wenige Lichtjahre weiter entfernt finden sich massive Sternentstehungsregionen. Riesige molekulare Wolken kollabieren unter ihrer eigenen Schwerkraft und bilden Zehntausende neuer Sterne auf einmal.

Diese Regionen sind so produktiv, dass man sie „Starburst-Regionen“ nennt. Das gesamte Gebiet ist ein komplexes Ökosystem. Supernova-Explosionen von alten, massereichen Sternen senden Schockwellen aus. Diese wiederum komprimieren neue Gaswolken und lösen eine neue Generation von Sterngeburten aus.

Gleichzeitig fegt die intensive Strahlung der bereits existierenden Sterne das Gas weg. Es ist ein ständiger Kampf zwischen Schöpfung und Zerstörung, der die Entwicklung des galaktischen Herzens antreibt.

Weit davon entfernt, ein toter Ort zu sein, der nur von einem Schwarzen Loch beherrscht wird, ist das Zentrum einer der dynamischsten und lebendigsten Orte in der gesamten Milchstraße.

Welche Rätsel gibt uns Sgr A* noch auf?

Obwohl wir Sgr A* jetzt abgebildet haben, fängt die eigentliche Wissenschaft erst an. Das erste Bild war ein revolutionärer Schritt, aber es wirft mehr Fragen auf, als es beantwortet.

Eine der größten offenen Fragen ist der „Spin“ des Schwarzen Lochs. Dreht sich Sgr A* schnell oder langsam? Die Form und Ausrichtung des Rings in den EHT-Daten deutet darauf hin, dass es sich dreht, aber wie schnell, ist noch unklar. Der Spin eines Schwarzen Lochs ist entscheidend. Er bestimmt, wie es die Raumzeit um sich herum „verdrillt“ (ein Effekt namens „Frame-Dragging“).

Ein weiteres Rätsel sind die „Flares“ (Aufflackern). Obwohl Sgr A* meist ruhig ist, leuchtet es fast täglich unvorhersehbar im Infrarot- und Röntgenbereich auf. Diese Flares können seine Helligkeit innerhalb von Minuten um das Hundertfache steigern.

Was verursacht sie? Sind es kleine Gasblasen, die ins Schwarze Loch fallen? Oder sind es komplexe Interaktionen im Magnetfeld direkt am Ereignishorizont? Wir wissen es noch nicht. Die EHT-Kollaboration arbeitet daran, „Filme“ von Sgr A* zu erstellen, um diese Flares in Aktion zu sehen. Das könnte uns helfen, dieses Rätsel zu lösen.

Wird Sagittarius A* jemals „aufwachen“?

Sgr A* „schläft“ nur. Es hat das Potenzial, zu einem „Aktiven Galaktischen Kern“ (AGN) oder sogar zu einem Quasar zu werden – einem der hellsten Objekte im Universum.

Ein Quasar entsteht, wenn ein supermassereiches Schwarzes Loch aktiv und in großem Stil Materie verschlingt. Wenn eine riesige Gaswolke oder ein Stern hineingezogen wird, bildet sich eine extrem heiße, helle „Akkretionsscheibe“. Diese leuchtet oft heller als die gesamte Galaxie zusammen. Solche aktiven Phasen können auch gewaltige „Jets“ aus Plasma erzeugen, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit Tausende von Lichtjahren weit ins All schießen.

Könnte das mit Sgr A* passieren?

Ja. Die Beweise deuten darauf hin, dass dies in der Vergangenheit bereits geschehen ist. Beobachtungen mit Röntgenteleskopen haben riesige „Blasen“ (die Fermi-Blasen) ober- und unterhalb unserer Galaxie enthüllt. Sie sind wahrscheinlich die Überreste eines massiven Ausbruchs von Sgr A* vor einigen Millionen Jahren.

Es wird wahrscheinlich wieder passieren. Aber keine Sorge. Diese Ereignisse finden auf Zeitskalen von Millionen von Jahren statt. Es gibt derzeit keine Anzeichen dafür, dass eine große Gaswolke auf Kollisionskurs ist. Für die gesamte Dauer der menschlichen Zivilisation und weit darüber hinaus wird Sgr A* der ruhige Riese bleiben, den wir heute kennen.

Warum ist das Verständnis von Sgr A* für uns so wichtig?

Am Ende ist die Frage „Was ist im Zentrum der Milchstraße?“ mehr als nur astronomische Neugier.

Sgr A* ist unser supermassereiches Schwarzes Loch. Es ist das nächstgelegene und bestuntersuchte Beispiel, das wir haben. Es ist unser kosmisches Labor, um die extremsten Gesetze der Physik zu testen und die Vorhersagen von Albert Einstein auf die Probe zu stellen.

Das Verständnis von Sgr A* ist der Schlüssel zum Verständnis, wie sich Galaxien – einschließlich unserer eigenen – bilden und entwickeln. Diese Schwarzen Löcher sind keine nachträglichen Einbauten; sie scheinen fundamental für die Existenz von Galaxien zu sein. Sie wachsen zusammen mit ihren Galaxien und regulieren das Sternenwachstum in ihren Zentren durch ihre gewaltigen Energieausbrüche.

Die Reise zur Entschlüsselung von Sagittarius A* ist eine der größten Detektivgeschichten der Wissenschaft. Sie führte uns von einer schwachen Radioquelle zu den tanzenden Sternen von Genzel und Ghez und gipfelte in einem Bild, das von einem Teleskop von der Größe unseres Planeten aufgenommen wurde.

Wenn Sie das nächste Mal zum Band der Milchstraße aufblicken, wissen Sie, was sich dort verbirgt. Es ist kein leerer Raum und keine bloße Ansammlung von Sternen. Es ist ein Ort extremer Gewalt und Schönheit, der von einem vier Millionen Sonnenmassen schweren Riesen beherrscht wird – dem Gravitationsherz unserer galaktischen Heimat.

Häufig gestellte Fragen – Was ist im Zentrum der Milchstraße