Das Zusammenspiel von Massenein- und ausfluss im Galaktischen Zentrum

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Burkert
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 328058720

Die modernsten Teleskope und Instrumente geben uns eine einzigartige Möglichkeit die extreme Umgebung massereicher schwarzer Löcher in nahegelegenen galaktischen Kernen zu studieren. Ein detailliertes Verständnis dieser Objekte, die in den Zentren der meisten Galaxien zu finden sind, ist wichtig um Konsequenzen der Allgemeinen Relativitätstheorie zu untersuchen und um Licht in die Bildung und Entwicklung von Galaxien zu bringen. Dafür besonders geeignet ist unser eigenes Galaktisches Zentrum. Die Masse dessen massereichen schwarzen Loches konnte mit Hilfe von kontinuierlichen Beobachtungen der Bahnen der Sterne des sog. S-Sternhaufens in den innersten Lichtmonaten sehr präzise bestimmt werden. Allerdings bestehen weiterhin viele Unsicherheiten was die Verteilung des Gases in diesen Entfernungen vom Zentrum betrifft, sowie bezüglich des Einfalls von Gas vom Bondi-Radius bis zum Ereignishorizont des schwarzen Loches. Im ersten Projekt werden wir die Winde der S-Sterne zur Analyse der Eigenschaften (Dichte- und Temperaturverteilung) des Akkretionsflusses in einer Entfernung von einigen Tausend Schwarzschild-Radien nutzen (in welchem es bisher keine direkten Abschätzungen aus Beobachtungen gibt). Dies werden wir durch Vergleich von Gasdynamik-Simulationen mit vorhandenen und zukünftigen Beobachtungen im gesamten spektralen Bereich erreichen. Die Simulationen werden eine ähnliche Konfiguration haben wie die in unserer Gruppe bereits für die Modellierung der Gaswolke G2 verwendeten. Von besonderem Interesse ist dabei der Stern S2, welcher Anfang 2018 seinen nächsten (sehr gut beobachteten) Perizentrums-Durchgang haben wird. Das zweite Projekt wird eine Simulation des gesamten S-Sternhaufens sein. Diese dient dazu besser zu verstehen wie die Winde dieser Sterne die Dynamik und Thermodynamik der verschiedenen Gasphasen in den innersten Lichtmonaten beeinflussen. Die Simulation wird klären, ob diese einen positiven oder negativen Einfluss auf den Akkretionsfluss auf das zentrale schwarze Loch haben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen