Robert Klatt
Im Weltraum drehen sich fast alle Objekte. Sagittarius A*, das Schwarze Loch der Milchstraße, erreicht dabei fast die von Einstein definierte theoretische Höchstgeschwindigkeit.
Reading (U.S.A.). Die Rotationsgeschwindigkeit der Erde und anderer Himmelskörper ist durch das Zusammenspiel von Gravitation und Zentrifugalkraft begrenzt. Während die Gravitation eine Anziehung zum Erdmittelpunkt bewirkt, erzeugt die Rotation eine gegenläufige Wirkung, die sogenannte Zentrifugalkraft. Obwohl die Zentrifugalkraft schwach ist, sorgt sie dafür, dass das Gewicht am 0,3 Prozent geringer ist als an den Polen.
Wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Erde zunimmt, könnte es zu einem Gleichgewicht zwischen der Gravitation und der Zentrifugalkraft kommen, bei dem Objekte am Äquator kein Gewicht mehr hätten. Würde sich die Erde noch schneller drehen, würde die zunehmende Zentrifugalkraft den Planeten zerstören.
Schwarze Löcher unterscheiden sich grundlegend von anderen Objekten im Universum, weil sie keine physische Oberfläche besitzen, deren Materials auseinanderfliegen könnte. Sie bestehen stattdessen aus einem Gravitationsfeld, das Raum und Zeit in seiner Umgebung beeinflusst.
Obwohl Schwarze Löcher keine physische Oberfläche besitzen, haben sie eine maximale Rotationsgeschwindigkeit. Diese wird nicht durch materielle Bewegung, sondern durch die Verzerrung der sie umgebenden Raumzeit bestimmt. Dieses Phänomen, bekannt als Frame Dragging, bildet die Grundlage für den Drehimpuls, also den Spin eines schwarzen Lochs. Im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie wird dieser Spin mittels der dimensionslosen Kennzahl a quantifiziert, die Werte von Null (nicht rotierendes Schwarzes Loch) bis zu Eins (theoretische maximale Rotationsrate) annehmen kann.
Forscher der Pennsylvania State University (PSU) haben nun ermittelt, wie hoch die Rotationsgeschwindigkeit von Sagittarius A*, dem Schwarzen Loch der Milchstraße, ist. Laut ihrer Publikation in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society verursachen Schwarze Löcher Verschiebungen der Raumzeit, die die Lichtspektren der Materie in ihrer Nähe verändern. Messungen der dieser Lichtintensität über verschiedene Wellenlängen ermöglichen Rückschlüsse auf den Drehimpuls eines Schwarzen Lochs.
Laut den neuen Messdaten liegt der Spin-Parameter von Sagittarius A* zwischen 0,84 und 0,96, was nahe an der maximalen Rotationsgeschwindigkeit liegt. Verglichen mit dem schwarzen Loch M87, dessen Spin-Parameter auf 0,89 bis 0,91 taxiert wird, zeigt Sagittarius A* sogar noch eine höhere Rotationsdynamik.
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, doi: 10.1093/mnras/stad3228
