Schwarze Löcher

• zentrale Frage: Gibt es wirklich massereiche Schwarze Löcher in Aktiven Galaktischen Kernen?
• Beobachtung: Innerhalb von kleinsten Volumina werden riesige Energiemengen freigesetzt
  leuchtkräftigste Quasare: ~10¹⁴L_o bei einem Durchmesser von 1 Lichtjahr
• Merkmale:
  • stark gebündelte Jets von aus dem Kern austretenden relativistischen Elektronen (Synchrotronstrahlung)
  • zeitlich variierende Röntgen- und Gammastrahlung
  => nicht durch klassische Kernverschmelzungsprozesse der Sterne erklärbar
  => aber erklärbar: Umwandlung von E_pot in E_Strahlung in der Umgebung von Schwarzen Löchern
  => aus Indizien: Modell vom massereichen Schwarzen Loch
• Nachweis:
  Aus v_Gas und v_Sterne um ein Schwarzes Loch:
  Annahme: Gültigkeit der Keplerschen Gesetze:
  Bahnen in Abhängigkeit vom Radius => Gravitationspotential
  
• Problem: Andere Massenkonzentrationen müssen ausgeschlossen werden
  => möglichst nahe am Schwarzen Loch beobachten
• Hilfsmittel: Dopplereffekt an Spektrallinien von Gasen und Sternen
• Ergebnis: Die meisten Galaxienkerne besitzen dunkle zentrale Massenkonzentrationen
  M ~ 10⁶-10⁹Mo
• Problem: Sehr weite Entfernung => räumliche Auflösung unzureichend => Unsicherheit
• Galaxie NGC4258 (d = 21*10⁶ Lichtjahre):
  • dünne Gasscheibe rotiert um das Massenzentrum in r = 0.4 Lichtjahren
  • M_{Massenzentrum} = 36*10⁶ M_o
  • Dichte > 4*10⁹ M_o/pc³ (eher 5)
  Erklärung für hohe Dichte: massereiches Schwarzes Loch