Thema 2: Was gibt es neues vom galaktischen Zentrum?

Thema 2: Was gibt es neues vom galaktischen
Zentrum?
Galaktisches Zentrum = Zentrum der Milchstraße
Wir sind ca. 30.000Lj vom Galaktischen Zentrum entfernt.
Aus dem Zentrum der Milchstraße empfangen wir, aufgrund der dazwischen liegenden Gas- und
Staubwolken kein Licht des sichtbaren Spektrums. Uns erreicht jedoch Infrarot-, Radio- und
Röntgenstrahlung, die von Astronomen ausgewertet wurden und diese somit neue Erkenntnisse über
das Zentrum unserer Milchstraße erlangt haben:
1.
Auswertungen des Infrarotbereichs
• In Infrarotbildern der zentralen 2Lj  Galaktisches Zentrum gefunden
• Die innersten 17 Lichtstunden (ca. 3x Pluto-Sonne) über 10 Jahre hinweg
immer wieder „fotografiert“
 Eigenbewegung der Innersten Sterne gemessen
 darunter Sterne mit bis zu 1.500 km/s
• Sterne bewegen sich nur, weil eine andere Masse sie beeinflusst
 Vermutung: Schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße
Beweis:
Sehr hohe Geschwindigkeiten der Sterne  Objekt, um dass sie kreisen
muss enorme Masse haben!
 aus Geschwindigkeiten berechnet, dass diese Masse ca. 2 Mio
Sonnenmassen haben muss
(in einem Bereich KLEINER als unser Sonnensystem !!! )
 So viele Sonnenmassen würden da gar nicht hineinpassen, und selbst
wenn, würden sie aufgrund ihrer Schwerkraft verschmelzen und unter
ihrer eigenen Schwerkraft kollabieren (und zu einem Schwarzen Loch
werden)
 MUSS Schwarzes Loch sein (jedoch von der Masse her recht moderat)
•  Name: Sagittarius A*
2.
Infrarotaufnahme des inneren der
Milchstraße
(Weißer Kreis und Pfeile markieren hier
das Galaktische Zentrum)
Sich um das Schwarze Loch kreisende
Sterne mit ihren berechneten Bahnen
Auswertungen des Radiobereichs
• Gaswolken der Milchstraße werden im Radiobereich über Jahre
hinweg beobachtet
 Erkenntnis: Gas spiraliert in das Zentrum der Milchstraße hinein
(je weiter innen, desto schneller)
• Das Galaktische Zentrum ist zur Zeit sehr „inaktiv“
o Aus seiner Umgebung wird derzeit keine / nur wenig
Radiostrahlung gemessen
o (Gas strahlt dort, wenn es auf einer Spiralbahn in der
Umgebung des Schwarzen Lochs aufgrund der Geschwindigkeit
immer heißer wird)
Ins Zentrum der Milchstraße spiralierendes
Gas
Geschwindigkeiten von blau über grün nach
rot immer größer
• Aus Leuchtkraft lässt sich ableiten, wieviel Masse das Schwarze Loch zurzeit „frisst“:
o E = mc^2 ; L = E/t
o Messen der Leuchtkraft und der Strahlung; c ist konstant
 das Einzige, was sich ändert ist m / t
 Menge an Masse, die in Energie umgewandelt wird wenn sich Gas auf Schwarzes Loch
zubewegt  Akkretion
Akkretion (lat. accretio „Anwachsen“, „Zunahme“) ist die Bezeichnung für einen Vorgang,
bei dem ein kosmisches Objekt Materie aufgrund seiner Gravitation bzw. von
Gezeitenkräften aufsammelt
Hier das Schwarze Loch, welches Masse der Gaswolke aufsammelt und dessen
Bewegungsenergie in Strahlung umsetzt
• Bei unserem Schwarzes Loch werden nur ca. 1/100.000 bis 1/1.000.000 Sonnenmassen pro Jahr
gemessen  Sehr geringe Leuchtkraft  Sehr inaktiv
• Das Gas der durch Radiospektrums-Bilder gemessenen Gaswolken kommt erst in ca. 20-70 Mio
Jahren am Schwarzen Loch an  dann wird es aktiver
• (Gaswolken, die nicht zwischen uns und dem Schwarzen Loch liegen können wir jedoch nicht
erfassen)
3.
Auswertungen des Röntgenbereichs
• Mit Satelliten das Zentrum ausgemessen
• Röntgenstrahlung aus Galaktischem Zentrum war viel kälter, als erwartet (erwartet war 106 bis
107 Grad, da Gas in der Scheibe des Schwarzen Lochs bei so einer geringen Akktretionsrate sehr
heiß sind müsste)
• Aber GLÜCK:
o Zufällig hat das Schwarze Loch für 3h im
Röntgenbereich stark aufgeleuchtet
(dabei war dessen Leuchtkraft war um den Faktor 45
erhöht)
o Anscheinend ist das Galaktische Zentrum ist nicht
ganzalleine
 Schwarzes Loch hat ein Gebilde ungefähr so groß
wie der Kleinplanet Ceres oder Gas Wolke dieser
Masse kurzfristig akkretiert und verschluckt 
Röntgenstrahlung wurde ausgesandt
Veränderung der Stärke des Lichts im Radiobereich des
Galaktischen Zentrums
• Im Galaktischen Zentrum explodieren nach wie vor Sterne
(Zwischendurch hat die Supernova eines Sterns in unmittelbarer Umgebung des Schwarzen Lochs
Sagittarius A* durch das wenige von ihm „verschluckte“ Gas Röntgenstrahlung aussenden lassen)
https://www.youtube.com/watch?v=HtUlfGNCzvU