05/10/2012 - S0-102, der dem zentralen schwarzen Loch der Milchstraße nächstgelegene Stern

Menéame

Wissenschaftler aus den USA und Kanada, zusammen mit dem Forscher Rainer Schödel des CSIC in Spanien, fanden den Star am nächsten Schütze A*das schwarze Loch mit vier Millionen mal der Masse der Sonne in der Mitte der Milchstraße.

Es geht um den Stern S0-102, die nur 11,5 Jahre dauert, um die Umlaufbahn um das schwarze Loch zu vollenden. Die Arbeit, angeführt von der Forscherin der Universität von Kalifornien-Los Angeles (USA) Andra Ghez, wird es ermöglichen, zu erfahren, wie sie arbeitet. Schwerkraftgesetz in extremen Umgebungen.

Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift Wissenschaft.

"Bis jetzt war nur ein Stern bekannt, der um Schütze A* herum kreist: S0-2, der eine Umlaufbahn braucht 16,2 Jahre. Ihre Studie hat uns ermöglicht, die Masse des schwarzen Loches in vier Millionen Sonnenmassen zu etablieren. Dank dieses neuen Funds kennen wir nicht nur zwei Sterne mit Umlaufbahnen, die sehr nahe an Schütze A* liegen, sondern wir werden auch die Theorie der allgemeinen Relativität unter extremen Gravitationsbedingungen überprüfen können," so Schödel, der am Institut für Astrophysik in Andalusien arbeitet.

Die Erkennung des Sterns wurde durch ein Archiv von hochauflösenden Bildern ermöglicht, die vom Observatorium erhalten wurden. W. M. Keck auf dem VulkanMauna Kea enHawaii in den letzten 17 Jahren mit Hilfe einer neuen Bildanalysemethode, die von Schödel entwickelt wurde, um Sterne zu erkennen, die zuvor zu schwach und unbemerkt waren.

"Durch diese neue Technik konnten wir S0‐102 in einem Bild erkennen, das vor etwa zehn Jahren aufgenommen wurde und das uns durch seine Umlaufbahn folgt," betont der Forscher.

Die allgemeine Relativitätstheorie legt nahe, dass die Geometrie von Raum-Zeit nicht starr ist, sondern dass das Vorhandensein von Materie dazu führt, dass sie verändert wird und sich in der Nähe von Objekten "heilt." Diese Krümmung ist die Ursache für die Gravitationseffekte, die die Bewegung der Körper regeln, sowohl die der Planeten um die Sonne als auch die der Galaxienhaufen. Supermassive schwarze Löcher sind eine ideale Umgebung, um diesen Effekt zu überprüfen.

Sterne in extremen Umgebungen

Die Sterne S0‐2 und S0‐102 zeichnen elliptische Umlaufbahnen um Schütze A*, so dass sie sich jedes Mal außergewöhnlich nahe dem Schwarzen Loch befinden. Es wird angenommen, dass unter diesen Umständen seine Bewegung durch die intensive Krümmung des von Schütze A* produzierten Raums-Zeit beeinflusst wird, was unter anderem dazu führt, dass seine Umlaufbahn nicht zu Ende geht, sondern eine offene Ellipse hervorbringt.

"Die Auswirkungen der Schwerkraft auf die Sternenbahnen zu messen ist sehr interessant, da die Schwerkraft die am wenigsten bekannte der vier grundlegenden Kräfte ist," so Schödel.

"Aber die Umgebung von Schütze A*, mit Tausenden Sternen und Sternenresten, war eine schwierige Umgebung: Wir konnten die Abweichungen in S0‐2 nicht messen, weil die Masse dieser Körper, die mit den heutigen Teleskopen nicht nachweisbar sind, auch zu Veränderungen der Umlaufbahn beiträgt," sagt der Wissenschaftler.Um die verschiedenen Effekte, die allgemeine Relativität und die Masse um Schütze A, zu entschlüsseln, brauchte man mindestens zwei Sterne, mit denen man mit hoher Genauigkeit messen konnte."

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Bibliographische Referenz:

L. Meyer et al. “The shortest known period star orbiting our Galaxy´s supermassive black hole”. Science, 5 de octubre de 2012. DOI: 10.1126/science.1225506.

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