Gesundheit: Astrophysik: Und es dreht sich doch

"Fast alles im Kosmos rotiert, ob Planeten, Sterne oder Galaxien", sagt Tod Strohmayer. Jetzt hat der Astrophysiker vom Goddard Space Flight Center der amerikanischen Weltraumbehörde Nasa in Greenbelt vermutlich erstmals eine höchst skurrile Drehung verfolgt: die eines Schwarzen Lochs.

Strohmayers Beobachtungen betreffen ein Schwarzes Loch, das den Vorstellungen der Forscher zufolge einst aus einem viel größeren Stern als unsere Sonne entstand. Am Ende seiner strahlenden Jugend brach der Stern plötzlich ein. Er fiel unter seinem eigenen Gewicht in sich zusammen. Zu jenem Zeitpunkt hatte er bereits einen Großteil seiner Kernbrennstoffe verbraucht. Die Energieproduktion sank, die Schwerkraft gewann die Überhand.

Nichts konnte nunmehr den Kollaps der gewaltigen Masse aufhalten. Der Kern des Sterns zog sich zu einem ungeheuer kompakten Gebilde zusammen: einem Schwarzen Loch. Es war so dicht, dass ihm fortan nicht einmal mehr ein Lichtstrahl entwich. Grafik: Schwarzes Loch Trotzdem lässt sich ein derartiges Schwarzes Loch ausfindig machen. Denn es wirkt beihahe genauso attraktiv auf alles, was in seine Nähe gerät, wie der ursprüngliche Stern. Die Anziehungskraft des Schwarzen Loches ist allenfalls ein wenig kleiner. Denn beim Kollaps wurde die äußere Hülle des Sterns abgesprengt. Würde man also zum Beispiel ein winziges Schwarzes Loch anstelle der Sonne in die Mitte unseres Planetensystems setzen, so würden die Erde und die anderen Planeten unverändert ihre Bahnen ziehen. Es wäre hier bloß dunkel und extrem kalt.

Schwarze Löcher haben bislang vor allem durch ihren Einfluss auf Nachbarsterne oder auf Gas, das gerade in das Loch hineinstürzt, auf sich aufmerksam gemacht. Wenigstens zwei Schwarze Löcher in unserer Galaxis verraten ihre Existenz jedoch auch durch eine andere Begleiterscheinung: heißes Gas rotiert auf einer Scheibe um diese Schwarzen Löcher. Und senkrecht zu dieser Scheibe schießen hochenergetische Partikel in beiden Richtungen diametral auseinander.

Die Partikel werden in diesen beiden "Jets" auf etwa 92 Prozent der Lichtgeschwindigkeit, also auf 270 000 Kilometer pro Sekunde, beschleunigt. Die Jets reichen weit ins All hinaus. Sie lassen sich mit Teleskopen gut beobachten. Was genau diesen Materieauswurf antreibt, wissen die Forscher nicht. Aber es gibt Berechnungen, denen zufolge starke Magnetfelder die Partikel bündeln und in den Kosmos hinausjagen. Die Bündelung der Strahlen senkrecht zur Scheibe wäre dann verknüpft mit einer Rotation der Scheibe und des Loches selbst.

Eine solche Rotation passt gut in die gängigen Vorstellungen von der Entstehungsgeschichte der Schwarzen Löcher. Allerdings gab es bis dato nur wenig Beobachtungshinweise auf den Spin. "Schwarzen Löchern kann man schwerlich direkt ansehen, ob sie sich drehen", sagt Tod Strohmayer. "Aber wir können die Lichtemissionen jener Materie beobachten, die in das Schwarze Loch stürzt. Sie saust fiebrig um das Loch herum, ehe sie für immer darin verschwindet."

Strohmayer und sein Team wurden auf regelmäßige Röntgenblitze aufmerksam, die eines der beiden oben erwähnten Schwarzen Löcher in unserer Galaxis aussendet. Das Licht von dort erreicht die Erde in nur 10 000 Jahren. Und in jeder Sekunde kommen 300 solche Lichtblitze bei uns an.

Das gleichmäßige Blinken ist das eines fernen Leuchtturms. Es verrät, dass heißes, leuchtendes Gas mit extrem hoher Geschwindkeit um das Schwarze Loch kreist. Es ist Gas, das das Schwarze Loch vermutlich von einem Begleitstern abgesaugt und zu sich herübergezogen hat.

Das leuchtende Gas zieht seine Kreise vermutlich auf der innersten, gerade noch stabilen Bahn. Die Umlauffrequenz passt gut zu der bereits bei früheren Beobachtungen ermittelten Masse des Schwarzen Loches. Das Schwarze Loch ist demnach etwa siebenmal so schwer wie unsere Sonne.

Strohmayer und seine Kollegen entdeckten jetzt jedoch eine zweite, ebenso regelmäßige, aber deutlich schnellere Folge von Lichtsignalen. Das deutet auf Materie hin, die auf einer noch viel engeren Kreisbahn um das Schwarze Loch rast. In diesem geringen Abstand sollte sie jedoch nicht mehr verweilen können, sondern in einer Spiralbahn unaufhaltsam nach innen stürzen, wie Computermodelle nahelegen.

Die einzig plausible Erklärung sehen die Forscher nun darin, dass das Schwarze Loch selbst rotiert. "Diese Rotation würde der Materie erlauben, noch näher an das Schwarze Loch heranzukommen", sagt Strohmayer. Wie schnell es sich dreht, lässt sich derweil noch nicht sagen. Doch Strohmayer und andere Astronomen hoffen, auch dieses Loch schnell mit neuen Beobachtungen zu füllen.