Wie kommt man zur Masse eines Schwarzen Loches?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Frage eines (hoffentlich) nicht abstürzenden Laien: Wie kommt man zur Masse eines Schwarzen Loches? (Abgesehen von unserer Wohnstube Sgr A*)
http://www.faz.net/s/Rub6E2D1F09C983403B8EC7549AB44FA0EF/Doc~E89B6B4F2C21C42829DEC290CFFD0985E~ATpl~Ecommon~Scontent.html ?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich habe das hier mal abgespalten von

http://www.physikerboard.de/viewtopic.php?t=21352&sid=b00f74da60bbbadd9bd286ff5429e5d1

denn das hier ist ja eine neue Frage von einem neuen Fragesteller und hat damit natürlich auch einen separaten Thread verdient.

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Die Methode zur Bestimmung der Masse eines schwarzen Loches, die in dem verlinkten Zeitungsartikel angesprochen ist, beruht auf dem Dopplereffekt für Licht.

Um so ein schwarzes Loch herum gibt es Materie, die drumherum kreist und dabei heiß wird und leuchtet. (Vielleicht ist dir so etwas schon unter dem Stichwort Akkretionsscheiben mal begegnet.)

Je schneller diese Materie beim Licht aussenden um das schwarze Loch kreist, um so stärker ist die Frequenz dieses Lichtes dopplerverschoben, wenn es bei uns ankommt. Insgesamt sieht man das hier also als eine Verbreiterung der Spektrallinien, denn manche der Gasatome kommen beim Umkreisen auf uns zu, und machen fliegen dabei von uns weg.

Also hat die Verbreiterung der Spektrallinien etwas damit zu tun, wie schnell die Materie um das schwarze Loch kreist, und aus der Umlaufgeschwindigkeit von Materie um einen Himmelskörper kann man dann ja wie bei Satelliten auf die Masse des Himmelskörpers schließen.

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Details zu dem Verfahren und aktuellen Verbeserungen sind eigentlich schon mal recht gut in dem Artikel beschrieben, so wurde diese Methode offenbar neulich verbessert, indem andere Bewegungen als reine Umkreisung des schwarzen Loches besser erfasst und mit berücksichtigt wurden.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Bedanke mich!

(Hatte vor paar Jahren schon was zu "unserem" galaktischen Zentrum gelesen, aber das ist wohl eine andere Hochzeit.) mfG

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18106

Mir ist unklar, wieso man aus der Vermesunf der Akkretionsscheiben genauere Informationen gewinnen kann wie aus der Vermessung der um das Galaxienzentrum rotierenden Sterne. Der Dopplereffekt macht ja hier nur indirekt (über die Linienbreite) Aussagen über die Rotationsgeaschwindigkeit, wobei die Verbreiterung auch andere Ursachne haben kann (z.B. rein thermische Verbreiterung). Beim Umlauf von Sternen (die natürlich wesentlich weiter außen umlaufen) vermisst man dagegen nicht die Verbreiterung sondern direkt die Verschiebung der Spektrallinien (soweit ich weiß - und natürlich nur, wenn man einzelne Sterne direkt auflösen kann).

Gibt es dazu einen Vergleich?