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Mittwoch, 29.03.2017
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Schwarzes Loch auf Abwegen

Extrem massereiches Schwarzes Loch wird aus Galaxie herauskatapultiert

In einer weit entfernten Galaxie haben Astronomen ein superschweres Schwarzes Loch entdeckt, das mit Hochgeschwindigkeit aus dem Sternensystem hinaus rast. Das im Röntgenlicht hell leuchtende Objekt wurde vermutlich durch eine Kollision mit einem zweiten Schwarzen Loch aus dem Zentrum der Galaxie hinauskatapultiert. Den Astronomen liefert dieser Fall wichtige Einblicke in die Entwicklung von supermassereichen Schwarzen Löchern im Zentrum von Galaxien.
Computergenerierte Grafik eines Schwarzen Lochs

Computergenerierte Grafik eines Schwarzen Lochs

Im Zentrum von Galaxien wie unserer Milchstraße sitzt normalerweise ein extrem massereiches Schwarzes Loch. Meist sind diese als starke Röntgenquelle zu erkennen, da die eingesaugte Materie diese energiereiche Strahlung abgibt. Wie sich diese Singularitäten entwickeln ist bisher noch nicht vollständig geklärt, jetzt könnte eine Entdeckung von Marianne Heida an der Universität Utrecht in den Niederlanden aber dazu wertvolle Erkenntnisse beitragen. Die Studentin verglich für ihr Abschlussprojekt am SRON Netherlands Institute for Space Research hunderttausende von Röntgenquellen am Himmel mit den Positionen der Millionen bekannten Galaxien.

Schwarzes Loch abseits vom Zentrum


Unter normalen Umständen sollten die starken Röntgensignale der Schwarzen Löcher immer im Zentrum der Galaxien zu finden sein. Doch bei einer mehr als halbe Milliarde Lichtjahre entfernten Galaxie stimmte etwas nicht: Hier registrierte die Jungforscherin eine Röntgenquelle nicht mittig, sondern seitlich versetzt im Sternensystem. Doch die Helligkeit und Intensität des Signals passte genau zu den Eigenschaften eines massereichen Schwarzen Lochs.

Herausgeschleudertes Schwarzes Loch (roter Kreis) in der Galaxie CXO J122518.6+144545

Herausgeschleudertes Schwarzes Loch (roter Kreis) in der Galaxie CXO J122518.6+144545

An einer solchen Position so weit vom galaktischen Zentrum entfernt kann sich ein mehr als eine Milliarde Sonnenmassen schweres Objekt aber nur dann befinden, wenn es sich mit hoher Geschwindigkeit nach außen bewegt. Andernfalls würde es wieder ins Zentrum zurückstürzen. Was aber hat das Schwarze Loch hinauskatapultiert?


Folge der Verschmelzung zweier Löcher


Astronomen wissen aus theoretischen Modellen, dass eine solche Ausstoßung stattfinden kann, wenn zwei Schwarze Löcher verschmelzen. Das bei dieser Fusion entstehende neue Schwarze Loch kann dann mit hoher Geschwindigkeit aus dem Zentrum herausgeschleudert werden. Wie schnell dies geschieht hängt dabei von Richtung und Geschwindigkeit der beiden ursprünglichen Singularitäten vor ihrer Kollision ab.

Nur Spitze eines Eisbergs


Nach Ansicht der Astronomen ist die Entdeckung kein Einzelfall, sondern vermutlich nur die Spitze eines Eisbergs. „Wir haben sogar noch mehr von diesen seltsamen Röntgenquellen entdeckt“, so Heida. „für diese Objekte benötigen wir aber erst einmal akkurate Messungen durch das NASA-Röntgenobservatorium Chandra, um sie genauer zu lokalisieren.“

Wenn sich mehr solcher herausgeschleuderter Singularitäten finden, liefert dies wichtige Hinweise auf die Eigenschaften kollidierender Schwarzen Löcher vor dem Verschmelzen. Große Hoffnungen richten die Forscher in dieser Hinsicht auch auf die geplante LISA-Sonde. Dieses Observatorium soll Schwerkraftwellen im All nachweisen, wie sie beispielsweise von einer solchen Verschmelzung freigesetzt werden. Sie könnten dann auch verraten, ob die extrem massereichen Schwarzen Löcher in den Galaxienzentren aus der Fusion vieler kleinerer hervorgingen oder aber anders entstanden sind.
(SRON Netherlands Institute for Space Research, 11.05.2010 - NPO)
 
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