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Dank Gravitationswellen beobachtet: Spuren der Kollision zweier Schwarzer Löcher

Dank Gravitationswellen beobachtet: Spuren der Kollision zweier Schwarzer Löcher

Künstlerischer Darstellung zweier Schwarzer Löcher in der Materiescheibe um ein weiteres Schwarzes Loch

(Bild: Caltech/R. Hurt (IPAC))

Forscher sind ziemlich sicher, erstmals fast direkt die Kollision zweier Schwarzer Löcher gesehen zu haben. Die Lichtspuren waren einen Monat lang zu sehen.

Astronomen haben möglicherweise erstmals Licht beobachtet, das infolge einer Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher entstanden ist. Es wäre die erste direkte Beobachtung der Folgen einer derartigen Kollision und eine weitere Bestätigung für die junge Gravitationswellenastronomie, wie das California Institute of Technology (Caltech) erläutert. Denn das auf GW190521g getaufte Ereignis wurde zuerst mit den Detektoren Ligo und Virgo am 21. Mai 2019 beobachtet, erst später wurden die offenbar damit verbundenen Lichtsignale vom Zwicky Transient Facility (ZTF) entdeckt.

Geleitet wurde die wissenschaftliche Studie von dem Caltech-Astronomen Matthew Graham, der die Entdeckung einordnet [1]. So sind Schwarze Löcher deshalb besonders schwer direkt zu beobachten, weil ihrer immensen Gravitation nicht einmal Licht entkommen kann. Indirekt lassen sie sich aber durchaus erforschen, etwa weil sie Materie in ihrer Umgebung so stark beschleunigen und erhitzen, dass diese aufleuchtet. Unter den richtigen Voraussetzungen könnte sich so auch die Kollision zweier Schwarzer Löcher direkt beobachten lassen, so zumindest die Theorien.

Dazu müssten zwei Schwarze Löcher verschmelzen, die sich in der gigantischen Materiescheibe um ein weiteres, viel größeres Schwarzes Loch befinden. Nach der Kollision würden sie die Richtung wechseln und dann regelrecht durch das dort versammelte Material pflügen, so Graham. Das würde dann schon relativ kurz – Tage oder Wochen – nach der Kollision aufleuchten und genau das wurde nun offenbar beobachtet. Denn das ZTF-Instrument sah an der Himmelsregion, aus der die Gravitationswellen kamen, zwar nicht direkt Signale, aber Tage später seien mit einem Mal solche Lichtspuren entdeckt worden.

Die Spuren wurden demnach aber erst nachträglich in den Aufzeichnungen entdeckt. So habe man zwar nachvollziehen können, dass sie etwa einen Monat lang schwächer geworden und schließlich verschwunden sind. Die Astronomen konnten aber nicht mehr das Spektrum der Signale analysieren und deren Ursprung mit größerer Sicherheit eingrenzen. Aber auch so seien alternative Erklärungen weitestgehend ausgeschlossen. Die Forscher haben auch noch ermittelt, dass sich das ferne Schwarze Loch in den 15 Jahren zuvor relativ normal verhalten hat, ohne derartige Lichtblitze.

Sollte ihre Theorie über das Lichtsignal stimmen, müsste das neu entstandene Schwarze Loch erneut in die Staubscheibe um das große Schwarze Loch rasen, sagen die Forscher noch. Dann sollte erneut solch ein Aufblitzen entstehen, das für das ZTF-Instrument sichtbar sein sollte. Es wäre eine weitere Bestätigung für die Gravitationswellenastronomie [2], die wohl jene Revolution der Astronomie ist, als die sie lange eingeordnet worden war.

(mho [3])


URL dieses Artikels:
https://www.heise.de/-4797631

Links in diesem Artikel:
[1] https://www.caltech.edu/about/news/black-hole-collision-may-have-exploded-light
[2] https://www.heise.de/meldung/Gravitationswellen-Messphase-O3-startet-4356709.html
[3] mailto:mho@heise.de