Galakteschen Zentrum

Als galakteschen Zentrum gëtt de Massenzentrum vum Mëllechstroossesystem bezeechent. Vun der Äerd aus gesinn läit en am Stärebild Sagittarius, do wou dat visuellt Band vun der Mëllechstrooss am dichtsten erschéngt. Am galakteschen Zentrum läit dat noost bekannt supermasseräicht Schwaarzt Lach an et gëtt nach aner ongewéinlech astrophysikalesch Phenomeener. De galaktesche Koordinatesystem huet do säin Ausgangspunkt (Rektaszensioun α = 17h 42.4min an Deklinatioun δ = −28,92°), stëmmt awer aus historesche Grënn net exakt mat deem iwwereneen.

D'Distanz vun der Äerd zum Mëllechstroossenzentrum (zirka 8 kpc = 26.000 Liichtjoer) ass 100- bis 1000-mol méi kleng wéi déi vun de Käre vun den nächste vergläichbare Galaxien (vun der Canis-Major-Zwerggalaxie ofgesinn, déi mat enger Distanz vun zirka 25.000 Liichtjoer vun der Äerd souguer méi no ass wéi de galakteschen Zentrum). Dofir kënnen d'Eegenschafte vum galakteschen Zentrum vill méi genee ënnersicht ginn, z. B. d'Eegenschaften an d'Beweegunge vun eenzele Stären.

Am Stärebild Auriga, direkt géigeniwwer vum galakteschen Zentrum, läit d'Regioun vun der galaktescher Scheif mat der klengster Stärendicht – de galakteschen Antizentrum^[1]^,^[2]

Verstoppt hanner Donkelwolleken

De galakteschen Zentrum (lénks uewen) am infraroude Spektrum, verdeckt vu Stëbswolleken (Foto: 2MASS)

D'Stärebild Sagittarius huet besonnesch vill Stären an Niwwelen. De galakteschen Zentrum selwer kann awer am visuelle Liicht net observéiert ginn, well dat vun donkele Stëbswolleke vun der interstellarer Matière um Wee op d'Äerd ëm ronn 30 Magnituden (Facteur 10¹²) ofgeschwächt gëtt.

Mat laangwelleger Stralung (Infrarout a Radiowellen) souwéi am haarde Röntgeberäich sinn awer Observatioune méiglech, well déi Beräicher vum elektromagnéitesche Spektrum den Interstellare Stëbs vill besser duerchdréngen.

Ausserdeem ass de galakteschen Zentrum de Mëttelpunkt vun der galaktescher Rotatioun vun allen am Mëllechstroossesystem disponibele Kierper a kann indirekt bestëmmt ginn.

Radio-, Infrarout- a Röntgenstralung

Schonn am Ufank vun der Entwécklung vun der Radioastronomie war et am Joer 1931 dem Karl Guthe Jansky gelonge Radiostralung aus der Richtung vum galakteschen Zentrum nozeweisen. Spéider Observatioune hunn déi Emissioun a Radioquelle vun ënnerschiddlecher Natur opgeléist. Eng vun deene Quellen, Sagittarius A (West), ass eng bal spiralfërmeg Struktur aus ioniséiertem Gas vun ongeféier 2 pc Gréisst. Si huet e Rank mat kaler molekularer interstellarer Matière. Bannenzeg vum Sagittarius A ass déi kompakt Radioquell Sagittarius A*. D'Quell läit bei α = 17 h 45 m 40,04 s an δ = −29° 00' 28,1" (J2000.0) am Zentrum vun der Mëllechstrooss.

Zanter den 1960er Jore gouf mat der Weiderentwécklung vun der Infraroutastronomie de galakteschen Zentrum eent vun hire beléiftsten Ziler. Et gouf e Stärekoup entdeckt, deem säin Zentrum beim Sagittarius A* läit an deen no bannen hin ëmmer méi dicht gëtt. Iwwerraschenderweis si vill Stären an de bannenzegen 0,5 pc jonk, gliddeg Stären. Et ass nach net ganz verstanen, wéi si ënner deenen extreeme Bedingungen entstoe konnten oder awer wärend hirer Liewensdauer vun nëmme wéinege Millioune Joer dohi komme konnten.

Géint Enn vun den 1990er Joren ass et mat Fotoe vum Röntgensatellit Chandra fir d'éischt gelongen, och den Nowäis vu Röntgenstralung vum Sagittarius A* ze bréngen. Fréier Röntgenteleskopen haten zwar schonn eng Emissioun aus dem Gebitt vum galakteschen Zentrum festgestallt, där hir Zouuerdnung wéinst schlechter Wénkelopléisung awer net gekläert war.

Zentraalt schwaarzt Lach

Supermasseräich schwaarz Lächer ginn an der Astronomie als Energiequell vun aktive galaktesche Kären akzeptéiert an haut am Kär vu jiddwer heller elliptescher Galaxie a jiddwer Bulge vun enger Spiralgalaxie ugeholl. Néideg ass awer op d'mannst an Eenzelfäll den direkten Nowäis vun der Schwéierkraaftwierkung vum Schwaarze Lach an enger Aart a Weis, déi aner Erklärungen ausschléisst. De galakteschen Zentrum bitt hei deen haut eventuell stäerkste Beweis.

D'Eegenschafte vun der staarker Radioquell Sagittarius A* am Zentrum vum Mëllechstroossesystem soen aus, datt et sech ëm d'Unzeeche vun engem Schwaarze Lach handelt. Den Sgr A* straalt ganz hell aus engem ganz klenge Gebitt, wat net duerch aner Aarte vu Radioquellen z'erklären ass. Deen Nowäis ass awer nach indirekt. Déi kleng Eegebeweegung vum Sgr A* – am Weesentleche gesäit een nëmmen d'Zeréckspigelung vum Sonnenëmlaf ëm de galakteschen Zentrum – deit op e masseräichen Objet hin. En Objet mat enger klenger Mass sollt sech wéi d'Stären am zentrale Stärekoup ganz séier um Himmel beweegen, wann e sech net grad zoufälleg genee op d'Sonn zoubeweegt.

De beschten Nowäis fir e Schwaarzt Lach kënnt aus der Beweegung vu Matière ënner Afloss vu senger Schwéierkraaft. Schonn an de spéiden 1970er Joren haten de Charles H. Townes a seng Mataarbechter séier Gasbeweegungen am galakteschen Zentrum nogewisen, et gouf awer nach lescht Zweiwel, well Gas och anere Kräfte wéi der Schwéierkraaft ënnerleie kann (zum Beispill Magnéitfelder oder Stärewand), an déi raimlech Opléisung net voll erfëllt hat. Zanter den 1990er Joren hunn dofir däitsch an amerikanesch Fuerschergruppen d'Beweegung vun de Stäre vum zentrale Stärekoup mat ëmmer méi héijer raimlecher Opléisung ënnersicht. Fir d'Korrektur vun der Loftonrou gouf ufanks d'Speckle-Interferometrie an dono d'adaptiv Optik agesat. D'Zouhuele vun der Beweegungsvitesse vun de Stären an der Géigend vun der zentraler Mass konnt domat bis ënner 0,1 Bousekonnen Distanz verfollegt ginn. Astronomen um Max-Planck-Institut fir extraterrestresch Physik konnten d'Mass vum Schwaarze Lach mat relativ héijer Genauegkeet op ingeféier 4,31 Millioune Sonnemasse bestëmmen.^[3] Aner Méiglechkeete wéi e Schwaarzt Lach, fir sou vill Mass a esou e klenge Volumen ze paken, wieren net stabil iwwer den Alter vun der Mëllechstrooss.

Zanter 2001 sinn am Röntgen- an Infraroutberäich ëmmer nees Hellegkeetsausbréch vun typescherweis enger bis e puer Stonnen Dauer aus der onmëttelbarer Ëmgéigend vum Schwaarze Lach observéiert ginn. Hiert kuerzfristegt Flackeren huet – bei enger Distanz zum schwaarze Lach vun nëmme wéinege Schwarzschildradien – méiglecherweis Informatioun iwwer d'Raumzäit.

D'Astronomen haten e bestëmmte Stär vum Sagittarius schonn iwwer Dekaden am Viséier an haten zwee Drëttel vu sengem Wee ëm de galakteschen Zentrum observéiert. Virdru war keen Objet iwwer sou e laangen Zäitraum sou no beim Zentrum vun enger Galaxie ze gesi gewiescht, et war bis dohi keen aneren Objet entdeckt ginn, dee méi wéi nëmmen ee klengen Deel vu senger orbitaler Ëmlafbunn ëm d'Galaxie beschriwwen hat. De Rainer Schoedel vum Max-Planck-Institut fir extraterrestresch Physik gesäit d'Fuerschungsresultater als Beweis fir e supermasseräicht Schwaarzt Lach.

Am Joer 2011 hunn Astronome vum Max-Planck-Institut fir extraterrestresch Physik Biller vum Mëllechstroossenzentrum am Beräich vun der 3,8 Mikrometer Wellelängt ënnersicht. Si hunn eng Gaswollek entdeckt, déi sech a Richtung vum zentrale Schwaarze Lach beweegt. Et gëtt ugeholl, datt d'Gaswollek sou no bei d'schwaarzt Lach kënnt, datt si dobäi duerch d'Gezäitekräften auserneegerappt gëtt.^[4]

Galerie

Den Zentrum vun der Mëllechstrooss. Foto opgeholl vun der Infrared Spectrometer and Array Camera (ISAAC), vum VLT.
Infraroutbild vum Spitzer-Weltraumteleskop.
E Bléck op den Nuetshimmel no beim Stärebild Sagittarius. D'Haaptstären am Sagittarius si rout gezeechent.
D'zentral Deeler vun der Mëllechstrooss, wéi am noen Infrarout mam NACO-Instrument vum Very Large Telescope vum ESO gesinn.
Infraroutfoto vum Zentrum vun der Mëllechstrooss, deen eng nei Populatioun vu masseräiche Stäre fräi mécht.

Literatur

Sascha Trippe: Ten thousand stars and one black hole. A study of the galactic center in the near infrared. Harland Media, Lichtenberg 2008, ISBN 978-3-938363-22-5. (Zugleich: Univ, Diss, München 2008).
Fulvio Melia: The black hole at the center of our galaxy. Princeton University Press, Princeton NJ u. a. 2003, ISBN 0-691-09505-1.
Fulvio Melia: The galactic supermassive black hole. Princeton University Press, Princeton NJ u. a. 2007, ISBN 978-0-691-09535-6.
Roland Gredel: The Galactic Center. 4th ESO/CTIO workshop. La Serena, Chile, 10–15 March 1996. Astronomical Society of the Pacific, San Francisco CA 1996, ISBN 1-886733-22-8. (Astronomical Society of the Pacific Conference Series 102)