{"id":22392,"date":"2014-11-18T08:30:02","date_gmt":"2014-11-18T07:30:02","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2014\/11\/18\/neutrinos-vom-zentralen-schwarzen-loch-der-milchstrasse-nachgewiesen\/"},"modified":"2025-05-14T16:15:45","modified_gmt":"2025-05-14T14:15:45","slug":"neutrinos-vom-zentralen-schwarzen-loch-der-milchstrasse-nachgewiesen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2014\/11\/18\/neutrinos-vom-zentralen-schwarzen-loch-der-milchstrasse-nachgewiesen\/","title":{"rendered":"Neutrinos vom zentralen schwarzen Loch der Milchstra\u00dfe nachgewiesen?"},"content":{"rendered":"

Ich hab erst k\u00fcrzlich \u00fcber den Versuch, Neutrinos aus extrasolaren Quellen nachzuweisen<\/a> geschrieben und auch in meinem Podcast \u00fcber diese sich entwickelnde „Neutrinoastronomie“<\/a> gesprochen. Neutrinos zu beobachten ist viel schwieriger als die normale Astronomie, die „nur“ Licht und andere Arten der elektromagnetischen Strahlung registrieren muss. Die fl\u00fcchtigen Elementarteilchen sind elektrisch nicht geladen und wechselwirken auch kaum \u00fcber die elektromagnetische Kraft. Sie reagieren daher auch so gut wie gar nicht mit normaler Materie und das macht es naturgem\u00e4\u00df schwer, sie irgendwie zu bemerken. Man braucht riesige Detektoren, um wenigstens ein paar dieser Teilchen nachweisen zu k\u00f6nnen. Aber f\u00fcr die Astronomie bieten sie eine gro\u00dfe Chance: Eben weil<\/I> sie kaum mit normaler Materie reagieren k\u00f6nnen sie uns Einblicke in Ph\u00e4nomene gew\u00e4hren, die wir anders nie kriegen w\u00fcrden.<\/p>\n

Neutrinos entstehen zum Beispiel bei den Kernreaktionen im Inneren von Sternen. Mit Licht oder anderer elektromagnetischer Strahlung k\u00f6nnen wir dort nicht hineinblicken. Aus Sicht der Neutrinos scheint die ganze dichte Sternmaterie aber gar nicht zu existieren. Sie sausen glatt durch den Stern durch und entkommen direkt ins All. Aus der Untersuchung der Neutrinos, die im Zentrum unserer Sonne entstanden sind, haben wir beispielsweise gelernt, welche Kernreaktionen dort wirklich f\u00fcr die Umwandlung von Wasserstoff und Helium und ihre Energieproduktion verantwortlich sind. <\/p>\n

\"Das<\/a>
Das zentrale schwarze Loch (SgrA*) der Milchstra\u00dfe und seine Umgebung im R\u00f6ntgenlicht – unterschiedliche Farben entsprechen R\u00f6ntgenstrahlung unterschiedlicher Energie (Bild: NASA\/CXC\/Univ. of Wisconsin\/Y.Bai. et al.)<\/a><\/figcaption><\/figure>\n

Aber auch bei Supernovaexplosionen entstehen Neutrinos, die auf ihrem Weg hinaus ins All nicht von den Gaswolken um den sterbenden Stern (oder irgendwelche anderen kosmischen Wolken zwischen uns und der Supernova) aufgehalten werden. Neutrinos k\u00f6nnen uns Informationen \u00fcber das Leben und Sterben von Sternen liefern; aber auch \u00fcber die Vorg\u00e4nge in den Zentren von Galaxien. Dort sitzen die riesigen, supermassereichen schwarzen L\u00f6cher und wenn sie Materie verschlucken entstehen dabei ebenfalls Neutrinos, die weder durch das ganze Material dort noch durch die starken Magnetfelder gebremst oder abgelenkt werden.<\/p>\n

Es gibt bei der Suche nach Neutrinos nur ein Problem. Beziehungsweise zwei: Das erste Problem ist der schon angesprochene schwierige Nachweis. Aber das funktioniert mittlerweile halbwegs. Ein anderes Problem ist herauszufinden, wo die Neutrinos herkommen. Beim normalen Licht kann man meistens ziemlich genau sagen, von welcher Stelle am Himmel es zu uns gelangt ist. Bei Neutrinos ist das schwerer. Hat mein eines registriert, dann kann man ihren Ursprung momentan bestenfalls auf eine Region am Himmel eingrenzen, die 20 mal gr\u00f6\u00dfer als der Vollmond ist (und meistens nicht einmal das).<\/p>\n

Die meisten nachgewiesenen Neutrinos kommen nat\u00fcrlich von der nahen Sonne zu uns. Sie ist die st\u00e4rkste Neutrinoquelle in unserer Nachbarschaft. Aber manche Neutrinos haben eine so hohe Energie, dass sie nicht bei den normalen Kernreaktionen im Zentrum unseres Sterns entstanden sein k\u00f6nnen. Sie m\u00fcssen anderswo aus dem All stammen, wo die Dinge ein wenig heftiger ablaufen. Explodierende Riesensterne, aktive Kerne ferner Galaxien, und so weiter – aber wie gesagt: Die Quelle zu bestimmen ist schwer. Bis jetzt ist das (neben der Sonne) nur bei der nahen Supernova im Jahr 1987 gelungen, die in der Gro\u00dfen Magellanschen Wolke, unserer Nachbargalaxie, stattfand.<\/p>\n

Aber Yang Bai von der Universit\u00e4t Wisconsin und seine Kollegen haben nun vielleicht Neutrinos aus einer weiteren extrasolaren Quelle identifiziert („Neutrino Lighthouse at Sagittarius A*“<\/a>): dem zentralen schwarzen Loch im Zentrum der Milchstra\u00dfe. So wie in allen anderen Galaxien, sitzt auch bei uns ein gro\u00dfes, supermassereiches schwarzes Loch in der Mitte. Es ist relativ ruhig und nicht so aktiv wie zum Beispiel die fernen Quasare<\/a>. Ein schwarzes Loch macht normalerweise nicht viel. Nur wenn Materie in seiner N\u00e4he ist, wird es interessant. Die sammelt sich in einer schnell rotierenden Scheibe um das Loch, bevor es hineinf\u00e4llt und w\u00e4hrend sie das tut, wird dabei jede Menge R\u00f6ntgen- und Gammastrahlung frei. Und es entstehen – vermutlich – auch viele hochenergetische Neutrinos.<\/p>\n

Bai und seine Kollegen haben nun Beobachtungen von drei Weltraumteleskopen die Gamma- und R\u00f6ntgenstrahlung beobachten mit Detektionen des Neutrino-Observatoriums IceCube in der Antarktis kombiniert. Denn auch wenn unser galaktisches schwarzes Loch meistens recht brav ist, gibt es ab und zu doch ein paar Aktivit\u00e4tsausbr\u00fcche<\/a>. Dann kann man helles R\u00f6ntgenlicht beobachten. Aber was ist mit den Neutrinos? IceCube hat seit seiner Betriebsaufnahme im Jahr 2010 insgesamt 36 hochenergetische Neutrinos nachgewiesen, die nicht von der Sonne stammen (ja, es waren tats\u00e4chlich so wenige – ich sag ja, dass die Dinger schwer zu kriegen sind!). Die Wissenschaftler haben nun nachgesehen, ob ein paar davon genau dann registriert worden sind, als die Weltraumteleskope auch gerade R\u00f6ntgenausbr\u00fcche beim schwarzen Loch gesehen hatten<\/a>. <\/p>\n

\"NuStar<\/a>
NuStar beobachtet R\u00f6ntgenflares beim zentralen schwarzen Loch Bild: NASA\/JPL<\/a><\/figcaption><\/figure>\n

Und genau das war der Fall. R\u00f6ntgenlicht, das von den Teleskopen Chandra<\/i>, Swift<\/i> und NuStar<\/i> gesehen wurde passte zeitlich mit Detektionen von IceCube \u00fcberein! Das ist nat\u00fcrlich noch kein Beweis, dass R\u00f6ntgenstrahlung und Neutrinos wirklich aus der selben Quelle stammen. Aber zumindest ein guter Hinweis und die Chance, dass es nur Zufall war liegt bei etwa einem Prozent. <\/p>\n

Die Beobachter werden weiter beobachten. Und die Theoretiker werden weiter nachdenken. Denn es ist immer noch nicht v\u00f6llig klar, auf welchem Weg die Neutrinos in der Umgebung supermassereicher schwarzer L\u00f6cher produziert werden. Sie k\u00f6nnten entstehen, wenn Schockwellen in der Materiescheibe um das Loch einzelne Teilchen auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigen. Dabei kann es zu Kollisionen kommen (wie in einem Teilchenbeschleuniger), die am Ende in Neutrinos resultieren. <\/p>\n

Es wird noch ein wenig dauern, bevor die Neutrinoastronomie ihren Kinderschuhen entwachsen ist. Aber wir sind offensichtlich auf einem guten Weg und am Ende werden wir eine v\u00f6llig neue Methode haben, um das Universum zu betrachten. Und wenn man die Dinge auf eine neue Weise betrachtet, dann entdeckt man dabei so gut wie immer etwas, mit dem man zuvor nicht gerechnet hat…\"\"<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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