Quelltext der Seite Galaktisches Zentrum

Als '''galaktisches Zentrum''' wird das [[Baryzentrum|Massenzentrum]] des [[Milchstraße]]nsystems bezeichnet. Von der [[Erde]] aus gesehen liegt es im [[Sternbild]] [[Schütze (Sternbild)|Schütze]], wo das sichtbare Band der Milchstraße am dichtesten erscheint. Das galaktische Zentrum enthält das nächste bekannte supermassereiche [[Schwarzes Loch|Schwarze Loch]] und zeigt andere ungewöhnliche [[astrophysik]]alische Phänomene. Das [[Galaktisches Koordinatensystem|galaktische Koordinatensystem]] hat hier seinen Ausgangspunkt ([[Rektaszension]] α&nbsp;=&nbsp;17h&nbsp;42.4min und [[Deklination (Astronomie)|Deklination]] δ&nbsp;=&nbsp;−28,92°), stimmt jedoch aus historischen Gründen nicht exakt mit diesem überein.

Die Entfernung der Erde vom Zentrum der Milchstraße (ca. 8&nbsp;[[Kiloparsec|kpc]] = 26.000&nbsp;[[Lichtjahr]]e) ist 100- bis 1000-fach kleiner als die von den Kernen der nächsten vergleichbaren [[Galaxie]]n (von der [[Canis-Major-Zwerggalaxie]] abgesehen, die mit einer Entfernung von ca. 25.000&nbsp;Lichtjahren der Erde sogar näher ist als das galaktische Zentrum). Deshalb können die Eigenschaften des galaktischen Zentrums sehr viel genauer untersucht werden, z.&nbsp;B. die Eigenschaften und Bewegungen ''einzelner'' Sterne.

Im Sternbild [[Fuhrmann (Sternbild)|Fuhrmann]], direkt gegenüber dem galaktischen Zentrum, liegt die Region der [[Milchstraße #Galaktische Scheibe|galaktischen Scheibe]] mit der geringsten zu beobachtenden Sterndichte&nbsp;– das galaktische ''Antizentrum''.<ref>[http://www.daviddarling.info/encyclopedia/G/galactic_anticenter.html The Internet Encyclopedia of Science: ''galactic anticenter''] (abgerufen am 16. Oktober 2010)</ref><ref>[http://fermi.gsfc.nasa.gov/science/resources/sims/anti.html Views of the Galactic Anticenter] fermi.gsfc.nasa.gov (abgerufen am 6. Oktober 2010)</ref>

== Verborgen hinter Dunkelwolken ==
[[Datei:Galactic Cntr full cropped.jpg|mini|Das galaktische Zentrum (links oben) im infraroten Spektrum, verdeckt von Staubwolken (Aufnahme: [[Two Micron All Sky Survey|2MASS]])]]
Das Sternbild Schütze ({{laS|''sagittarius''}}) enthält zwar besonders viele Sterne und [[Nebel (Astronomie)|Nebel]]. Das galaktische Zentrum selbst kann jedoch im sichtbaren [[Licht]] nicht beobachtet werden, da dies von [[Dunkelwolke|dunklen Staubwolken]] der [[Interstellare Materie|interstellaren Materie]] auf dem Weg zur Erde um etwa 30&nbsp;[[Scheinbare Helligkeit|Magnituden]] (Faktor 10<sup>12</sup>) abgeschwächt wird.

Mit längerwelliger Strahlung ([[Infrarotstrahlung|Infrarot]] und [[Radiowelle]]n) sowie im harten [[Röntgenstrahlung|Röntgenbereich]] sind jedoch Beobachtungen möglich, da diese Bereiche des [[elektromagnetisches Spektrum|elektromagnetischen Spektrums]] [[Interstellarer Staub|Staub]] wesentlich besser durchdringen.

Außerdem ist das galaktische Zentrum der Mittelpunkt der galaktischen [[Rotation (Physik)|Rotation]] aller im Milchstraßensystem vorhandenen [[Himmelskörper|Körper]] und kann als solches indirekt erschlossen werden.

== Radio-, Infrarot- und Röntgenstrahlung ==
Schon zu Beginn der Entwicklung der [[Radioastronomie]] gelang 1931 [[Karl Guthe Jansky]] der Nachweis von Radiostrahlung aus der Richtung des galaktischen Zentrums. Spätere Beobachtungen lösten diese Emission in verschiedene [[Radioquelle]]n unterschiedlicher Natur auf. Eine dieser Quellen, Sagittarius&nbsp;A (West), ist eine annähernd [[Spirale|spiralförmige]] Struktur [[Ionisierung|ionisierten]] Gases von etwa 2&nbsp;pc Größe. Sie ist umgeben von einem Ring kälterer molekularer [[interstellare Materie|interstellarer Materie]]. Innerhalb von Sagittarius&nbsp;A befindet sich die sehr kompakte Radioquelle [[Sagittarius A*|Sagittarius&nbsp;A*]]. Diese Quelle bei α&nbsp;=&nbsp;17&nbsp;h&nbsp;45&nbsp;m&nbsp;40,04&nbsp;s und δ&nbsp;=&nbsp;−29°&nbsp;00'&nbsp;28,1" ([[J2000.0]]) liegt im Zentrum der Milchstraße.

Seit den 1960er-Jahren wurde mit zunehmender Fortentwicklung der [[Infrarotastronomie]] das galaktische Zentrum zu einem ihrer bevorzugten Ziele. Es zeigte sich ein nach innen hin zunehmend dichter werdender [[Sternhaufen]], dessen Zentrum bei Sagittarius&nbsp;A* liegt. Überraschenderweise sind viele Sterne in den innersten 0,5&nbsp;pc junge, heiße Sterne. Es ist noch nicht voll verstanden, wie sie unter den dortigen extremen Bedingungen entstehen konnten oder aber während ihrer Lebensdauer von nur wenigen Millionen Jahren dorthin gelangen konnten.

Gegen Ende der 1990er-Jahre gelang mit Aufnahmen des [[Röntgensatellit]]en [[Chandra (Teleskop)|Chandra]] zum ersten Mal auch der Nachweis von Röntgenstrahlung von Sagittarius&nbsp;A*. Frühere [[Röntgenteleskop]]e hatten zwar schon Emission aus dem Gebiet des galaktischen Zentrums festgestellt, deren Zuordnung wegen schlechterer [[Winkelauflösung]] aber nicht geklärt war.

== Zentrales Schwarzes Loch ==
[[Schwarzes_Loch#Supermassereiche_Schwarze_L.C3.B6cher|Supermassereiche Schwarze Löcher]] werden in der Astronomie als Energiequelle [[aktiver galaktischer Kern]]e weitestgehend akzeptiert und heute im Kern jeder hellen [[Elliptische Galaxie|elliptischen Galaxie]] und jedes [[Bulge]]s einer [[Spiralgalaxie]] vermutet. Nötig ist aber zumindest in Einzelfällen der direkte Nachweis der [[Schwerkraft]]wirkung des Schwarzen Lochs in einer Art, die andere Erklärungen ausschließt. Das galaktische Zentrum bietet hier den heute vermutlich stärksten Beweis.

Die Eigenschaften der starken Radioquelle [[Sagittarius&nbsp;A*]] im Zentrum des Milchstraßensystems sprechen dafür, dass es sich um die Anzeichen eines Schwarzen Lochs handelt. Sgr&nbsp;A* strahlt sehr hell aus einem sehr kleinen Gebiet, was nicht durch andere Arten von Radioquellen zu erklären ist. Dieser Nachweis ist aber noch indirekt. Die geringe [[Eigenbewegung (Astronomie)|Eigenbewegung]] von Sgr&nbsp;A* – im Wesentlichen sieht man nur die Widerspiegelung des Umlaufs der Sonne um das galaktische Zentrum – deutet auf ein sehr massereiches Objekt hin. Ein Objekt mit geringer Masse sollte sich wie die Sterne im zentralen Sternhaufen sehr rasch am Himmel bewegen, wenn es sich nicht gerade zufällig genau auf die Sonne zubewegt.

Der beste Nachweis für ein Schwarzes Loch kommt aus der Bewegung von Materie unter dem Einfluss seiner Schwerkraft. Schon in den späten 1970er-Jahren hatten [[Charles H. Townes]] und Mitarbeiter rasche Gasbewegungen im galaktischen Zentrum nachgewiesen, hier blieben aber noch letzte Zweifel, da Gas auch anderen Kräften als der Schwerkraft unterliegen kann (zum Beispiel durch [[Magnetismus|Magnetfelder]] oder [[Sternwind]]e), und die räumliche Auflösung nicht voll genügte. Seit den 1990er-Jahren haben deshalb deutsche und amerikanische Forschergruppen die Bewegung der Sterne des zentralen Sternhaufens mit immer höherer räumlicher Auflösung untersucht. Zur Korrektur der [[Luftunruhe]] wurde zunächst [[Speckle-Interferometrie]] und dann [[adaptive Optik]] eingesetzt. Die Zunahme der Bewegungsgeschwindigkeiten der Sterne in der Nähe der zentralen Masse konnte damit bis unter 0,1&nbsp;[[Bogensekunde]]n Abstand verfolgt werden. Astronomen am [[Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik|Max-Planck-Institut&nbsp;für&nbsp;extraterrestrische&nbsp;Physik]] konnten die Masse dieses Schwarzen Loches mit relativ hoher Genauigkeit auf etwa 4,31&nbsp;Millionen [[Sonnenmasse]]n bestimmen.<ref>Astrophysical Journal, Vorabveröffentlichung, 26. Oktober 2008: [http://arxiv.org/abs/0810.4674 Monitoring stellar orbits around the Massive Black Hole in the Galactic Center]</ref> Andere Möglichkeiten als ein Schwarzes Loch, um so viel Masse in ein so kleines Volumen zu packen, wären nicht über das Alter der Milchstraße stabil.

Seit 2001 sind im Röntgen- und Infrarotbereich wiederholt Helligkeitsausbrüche von typischerweise einer bis wenigen Stunden Dauer aus der unmittelbaren Umgebung des Schwarzen Lochs beobachtet worden. Ihr kurzfristiges [[Flickering (Astronomie)|Flackern]] enthält – bei nur wenigen [[Schwarzschildradius|Schwarzschildradien]] Entfernung vom Schwarzen Loch – möglicherweise Information über die [[Raumzeit]].

Astronomen hatten einen bestimmten Stern des Sagittarius schon über Dekaden im Visier und verfolgten zwei Drittel seines zurückgelegten Pfades um das galaktische Zentrum. Zuvor war kein Objekt über einen solch langen Zeitraum so nahe am Zentrum einer Galaxie zu beobachten gewesen, noch war bis dahin irgendein anderes Objekt entdeckt worden, das mehr als nur einen kleinen Teil seiner orbitalen Umlaufbahn um die Galaxie beschrieb. Rainer Schoedel vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik sieht diese Forschungsergebnisse als Beweis für ein supermassereiches Schwarzes Loch an.<ref>Siehe auch: [[MSNBC]] News: {{Webarchiv | url=http://www.msnbc.com/news/135107.asp?cp1=1 | wayback=20040428031506 | text=Scientists map our galaxy’s black hole.}} (englisch)</ref><ref>Robert Roy Britt: {{Webarchiv | url=http://www.space.com/scienceastronomy/blackhole_milkyway_021016.html | wayback=20100225072007 | text=Final Proof Provided for Milky Ways Central Black Hole.}} auf: ''space.com'', 16. Oktober 2002. (englisch)</ref>

Im Jahr 2011 untersuchten Astronomen des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik Bilder des Milchstraßenzentrums im Bereich von 3,8&nbsp;[[Meter#Mikrometer|Mikrometer]]n Wellenlänge. Sie entdeckten eine [[Gaswolke]], die sich in Richtung des zentralen Schwarzen Lochs bewegt. Bis Ende&nbsp;2013 wird sich diese Gaswolke dem Schwarzes Loch so weit nähern, dass sie dabei durch die [[Gezeitenkraft|Gezeitenkräfte]] auseinandergerissen wird. Es wird vermutet, dass Teile des Gases innerhalb der darauffolgenden Jahre abgebremst, durch die Schwerkraft des Schwarzen Lochs angesaugt und hinter dessen [[Ereignishorizont]] verschwinden werden.<ref>[http://www.sterne-und-weltraum.de/artikel/1199737 ''Im Sog des Schwarzen Lochs.''] In: ''Sterne und Weltraum.'' 8/2013, S. 28 ff.</ref>

== Galerie ==
{{Mehrere Bilder
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 | Untertitel1 = Das Zentrum der Milchstraße. Foto aufgenommen von der [[VLT#Instrumente|Infrared Spectrometer And Array Camera]] (ISAAC), dem [[VLT]].
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 | Untertitel2 = Infrarotbild des [[Spitzer Space Telescope]]
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 | Untertitel3 = Ein Blick auf den Nachthimmel nahe dem Sternbild [[Schütze (Sternbild)|Schütze]]. Die Hauptsterne im Schütze sind rot hervorgehoben.
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 | Untertitel4 = Die zentralen Teile der Milchstraße, wie im nahen Infrarot mit dem NACO-Instrument des [[Very Large Telescope]] der [[Europäische Südsternwarte|ESO]] gesehen.
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 | Untertitel5 = Infrarot-Foto des Zentrums der Milchstraße, das eine neue Population massereicher Sterne enthüllt.
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}}

== 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)

== Weblinks ==
{{Commonscat|Galactic Center|Galaktisches Zentrum}}
* [http://www.mpe.mpg.de/ir/GC/ Galaktisches Zentrum – Seite am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik] (englisch)
* [http://www.mpe.mpg.de/202618/news_publication_558440?c=257973 Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik]
* {{APOD|de|100831|Das beschriftete galaktische Zentrum}}

'''Videos'''
* {{Alpha Centauri|17}}
* {{Alpha Centauri|117}}
* {{Alpha Centauri|198}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Milchstraße]]
[[Kategorie:Schütze (Sternbild)]]