Gesundheit: Tanz am Abgrund

Wenn Sie an Herbstabenden zum Himmel schauen, sehen Sie im Südosten hoch über dem Horizont das Sternbild Andromeda. Dort schimmert auch, mit bloßem Auge sichtbar, die Andromedagalaxie. Es ist eine Nachbargalaxie der Milchstraße, zweieinhalb Millionen Lichtjahre entfernt, viele zehntausend Lichtjahre groß, eine Insel aus Milliarden Sternen.

Was sich in der Andromedagalaxie abspielt, ist den Astronomen ein Rätsel. Mit Hilfe des Weltraumteleskops Hubble haben sie in das Zentrum der Galaxie geschaut und dort ein riesiges Schwarzes Loch ausfindig gemacht. Es wiegt so viel wie 140 Millionen Sonnen. Um das Schwarze Loch dreht sich eine Scheibe aus jungen, heißen, blauen Sternen.

Die Sterne dürften eigentlich nicht dort sein. Sie sind dem Schwarzen Loch nämlich sehr nah: weniger als ein Lichtjahr. In dieser Distanz sind die Gezeitenkräfte so groß, dass sie jegliche Materieansammlung zerreißen müssten. „Dass dort Gestirne entstehen, ist ein großes Mysterium“, sagt Lars Lindberg Christensen von der Europäischen Weltraumorganisation Esa. Sterne gehen aus Gas- und Staubwolken hervor, die sich zusammenballen. Bevor die Wolken sich ausreichend verdichten können, müsste die Schwerkraft des Schwarzen Lochs sie längst zerfetzt haben. „Wenn man diese Sterne sieht, fühlt man sich an das Kaninchen erinnert, das der Zauberer aus dem Hut zieht – es ist da, aber man weiß nicht, wie es dahin kam“, sagt Tod Lauer vom National Optical Astronomy Observatory in Arizona. Zusammen mit Ralf Bender vom Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik in Garching, John Kormendy von der Texas-Universität in Austin und weiteren Kollegen machte er die Beobachtungen. Sie veröffentlichten sie im Fachblatt „Astrophysical Journal“.

Hinweise auf ein seltsames blaues Licht im Zentrum von Andromeda gab es schon vor zehn Jahren. Damals untersuchte Ivan King (Universität von Washington) die Galaxie mit dem Hubble-Teleskop. Er glaubte, das Leuchten käme von einem einzelnen Gestirn, vielleicht auch von einem bisher unbekannten Prozess. Drei Jahre später schauten Lauer und Sandra Faber (Universität von Kalifornien) abermals hin, wieder mit Hubble. Sie fanden heraus, dass es sich um eine Sternengruppe handeln müsse.

Die neuen Ergebnisse bestätigen diesen Befund. Sie zeigen, dass das blaue Licht von mehr als 400 Sternen stammt, die vor etwa 200 Millionen Jahren entstanden. Die Gestirne bewegen sich allesamt in einer Scheibe, die ein Lichtjahr überspannt und sich um den Mittelpunkt der Galaxie dreht – ein ziemliches Gewimmel. Wegen der enormen Schwerkraft des Schwarzen Lochs kreisen die Sterne erstaunlich schnell: Ihre Geschwindigkeiten liegen bei 3,6 Millionen km/h. Bei diesem Tempo würden sie die Erde in vierzig Sekunden umrunden.

Tod Lauer und seine Forscherkollegen glauben, dass es um den Kern der Andromedagalaxie immer wieder zur Entstehung solcher Sternscheiben kommt. Die Galaxie ist nämlich sehr alt, zwölf Milliarden Jahre. Es wäre erstaunlich, wenn die jetzt entdeckte, gerade 200 Millionen Jahre alte Scheibe die erste ihrer Art innerhalb dieses langen Zeitraums wäre.

Das einzigartige Abbildungsvermögen des Hubble-Teleskops zeigt noch weitere Details. So stellte sich zum Beispiel heraus, dass die blauen Sterne im Zentrum der Andromedagalaxie von einem großen Ring älterer, kühlerer Sterne umgeben sind. Da diese nicht so heiß glühen, haben sie rötliche Farben.

Auch hat sich noch nie so deutlich gezeigt, dass das Schwarze Loch dort tatsächlich eins ist. Zwar war seit 1988 klar, dass sich im Kern der Andromedagalaxie ein dunkles, schweres Objekt verbirgt. Es hätte aber theoretisch auch eine Ansammlung toter Sterne sein können. Die neuen Beobachtungen schließen diese Möglichkeit aus und belegen unzweifelhaft, dass es sich um ein supermassereiches Schwarzes Loch handelt. Mit 140 Millionen Sonnenmassen ist es dreimal schwerer als bislang vermutet.

„Wir sind uns sehr sicher, dass es auch im Zentrum anderer Galaxien Schwarze Löcher gibt“, sagt Christensen. Die Beobachtungen an der Andromedagalaxie bestätigen die Forscher in dieser Annahme. Dafür haben sie in der mysteriösen Sternscheibe ein neues Rätsel, über das sie sich den Kopf zerbrechen können.