Mit nur einem Einführungskurs in die Wissenschaft ist es leicht zu glauben, dass Wissenschaftler sich strikt an die wissenschaftliche Methode halten. Und wenn sich eine Überraschung ergibt, wird das Buch mit dem Titel „Scientific Method 101“ oft in den Papierkorb geworfen. Kurz gesagt, die Wissenschaft braucht - und lebt vielleicht davon - dummes Glück.
Nehmen Sie eine wissenschaftliche Mission. Oftmals für eine Sache konzipiert, öffnet eine Mission ein bemerkenswertes Fenster für etwas Unerwartetes. Das Kepler-Weltraumteleskop der NASA, das für die Jagd nach Planeten in unserer eigenen Galaxie entwickelt wurde, hat dazu beigetragen, ein Objekt zu messen, das viel weiter entfernt und massiver ist als jeder seiner entdeckten Planeten: ein Schwarzes Loch.
KA1858 + 4850 ist eine Seyfert-Galaxie mit einem aktiven supermassiven Schwarzen Loch, das sich von nahegelegenem Gas ernährt. Es liegt zwischen den Sternbildern Cygnus und Lyra, ungefähr 100 Millionen Lichtjahre entfernt.
Im Jahr 2012 lieferte Kepler eine hochgenaue Lichtkurve der Galaxie. Das Team unter der Leitung von Liuyi Pei von der University of California in Irvine stützte sich jedoch auch auf bodengestützte Beobachtungen, um die Kepler-Daten zu ergänzen.
Der Trick besteht darin, zu untersuchen, wie sich das Licht der Galaxie im Laufe der Zeit ändert. Das zuerst von der Akkretionsscheibe emittierte Licht bewegt sich ein Stück weit, bevor es eine Gaswolke erreicht, wo es kurze Zeit später absorbiert und wieder emittiert wird.
Das Messen der Zeitverzögerung zwischen den beiden emittierten Lichtpunkten zeigt die Größe des Spaltes zwischen der Akkretionsscheibe und der Gaswolke. Die Messung der Breite des von der Gaswolke emittierten Lichts zeigt die Geschwindigkeit des Gases an, das sich in der Nähe des Schwarzen Lochs bewegt (aufgrund eines als Doppler-Verbreiterung bekannten Effekts). Zusammen ermöglichen diese beiden Messungen Astronomen, die Masse des supermassiven Schwarzen Lochs zu bestimmen.
Pei und ihre Kollegen haben eine Zeitverzögerung von ungefähr 13 Tagen und eine Geschwindigkeit von 770 Kilometern pro Sekunde gemessen. Dies ermöglichte es ihnen, eine zentrale Schwarzlochmasse zu berechnen, die ungefähr das 8,06-Millionen-fache der Sonnenmasse beträgt.
Die Ergebnisse wurden im Astrophysical Journal veröffentlicht und sind online verfügbar.
