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Donnerstag, 26.05.2016
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"Nacktes" Schwarzes Loch gibt Rätsel auf

Ungewöhnlich sternenarme Singularität könnte ein intermediäres Schwarzes Loch sein

Halb verhungert: Astronomen haben in einer entfernten Galaxie ein sehr ungewöhnliches Schwarzes Loch entdeckt. Denn statt eines üppigen Buffets aus umgebenden Sternen, wie sonst im Zentrum von Galaxien üblich, findet sich rund um diese Singularität fast nur Leere. Das Schwarze Loch erscheint fast nackt. Eine mögliche Erklärung dafür: Es könnte sich um eines der lange gesuchten intermediären Schwarzen Löcher handeln.
Die Galaxie SDSS J1126+2944 in sichtbarem Licht und im Röntgenlicht (rosa) - letzteres enthüllt die Existenz zweier Schwarzer Löcher.

Die Galaxie SDSS J1126+2944 in sichtbarem Licht und im Röntgenlicht (rosa) - letzteres enthüllt die Existenz zweier Schwarzer Löcher.

Im Herzen der meisten Galaxien sitzt ein supermassereiches Schwarzes Loch. Typischerweise erreichen diese Massegiganten zwischen einer Million und einer Milliarde Sonnenmassen – je größer die umgebende Galaxie, desto größer meist auch das Schwarze Loch in ihrem Zentrum. Allerdings haben Astronomen bereits einige Ausreißer entdeckt – Schwarze Löcher, die nicht dem typischen Größenverhältnis entsprechen.

Seltsam "nackt"


Jetzt gibt eine neue Entdeckung Rätsel auf: In der rund eine Milliarde Lichtjahre entfernten Galaxie SDSS J1126+2944 haben Julie Comerford von der University of Colorado in Boulder ein ungewöhnliches Paar Schwarzer Löcher entdeckt. Schon zuvor war bekannt, dass diese Galaxie aus der Verschmelzung zweier kleinerer Galaxien entstand. Jeder der beiden Partner brachte dabei "sein" supermassereiches Schwarzes Loch mit.

Doch während eines dieser Schwarzen Löcher von seiner typischen Scheibe aus assoziierten Sternen umgeben ist, erscheint das andere seltsam "nackt": "Es ist in Bezug auf die umgebenden Sterne stark verarmt und hat 500-mal weniger Sterne um sich als das andere Schwarze Loch", berichtet Comerford. "Die große Frage ist, warum das so ist." Beide Schwarzen Löcher liegen rund 7.000 Lichtjahre voneinander entfernt.


Kollisions-Effekt oder intermediäres Schwarzes Loch?


Eine Möglichkeit wäre, dass das "nackte" Schwarze Loch bei der Kollision der Galaxien einen Großteil seiner Sterne verloren hat. Die starken Schwerkraft-Einflüsse und Gezeitenkräfte könnten sie einfach aus seinem Anziehungsbereich weggerissen haben. Doch es gäbe noch eine andere Erklärung: Vielleicht hat das zweite Schwarze Loch deshalb weniger Sterne um sich versammelt, weil es sehr viele weniger Masse besitzt als normalerweise bei Galaxienkernen üblich.

Solche intermediären Schwarzen Löcher umfassen wahrscheinlich zwischen wenigen hundert bis einer Million Sonnenmassen und gelten als extrem selten – so selten, dass es bisher kaum Nachweise für diese dritte Sorte gibt. "Die Theorie sagt voraus, dass es solche intermediären Schwarzen Löcher gibt", erklärt Koautor Scott Barrows von der University of Colorado. "Aber weil wir nicht genau wissen, wo wir nach ihnen suchen sollen, sind sie schwer dingfest zu machen."

War ein Kollisionspartner eine Zwerggalaxie?


Einige Astronomen glauben, dass sich solche intermediären Singularitäten im Herzen von Zwerggalaxien verbergen. Wäre das der Fall, dann könnte die ferne Galaxie SDSS J1126+2944 das Resultat einer Kollision einer normalen mit einer solchen Zwerggalaxie sein – und das seltsam "nackte" Schwarze Loch wäre dann tatsächlich deutlich masseärmer als sein Kompagnon und ein Vertreter dieser seltenen intermediären Löcher.

"Diese ungewöhnliche Galaxie könnte uns damit einen seltenen Blick auf eines dieser Schwarzen Löcher eröffnen", sagt Barrows. Sollte sich dies bestätigen, dann böte dies den Astronomen eine wertvolle Chance, diese kosmischen Ausnahme-Erscheinung näher zu untersuchen. Denn bisher ist nicht nur ihre Existenz umstritten, auch wie sie entstehen und sich entwickeln, ist unbekannt. (The Astrophysical Journal, 2015; doi: 10.1088/0004-637X/806/2/219)
(University of Colorado Boulder, 07.01.2016 - NPO)