Astronomie: Erstmals drei Schwarze Löcher auf Kollisionskurs gefunden

Im Zentrum von drei ineinander stürzenden Galaxien haben Astronomen nun Schwarze Löcher gefunden. Sie könnten ein Rätsel lösen helfen.

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Die drei Schwarzen Löcher im sichtbaren (Mitte) und Röntgen-Spektrum (unten)

(Bild: Röntgen: NASA/CXC/George Mason Univ./R. Pfeifle et al.; optisch: SDSS & NASA/STScI )

Von
  • Martin Holland

Astronomen haben erstmals drei supermassive Schwarze Löcher entdeckt, die auf Kollisionskurs sind. Das System haben die Forscher mit verschiedenen weltraum- und erdgebundenen Observatorien untersucht. Gesucht hatten sie demnach eigentlich nach Paaren aus Schwarzen Löchern und seien dabei über das Trio "in dem erstaunlichen System" gestolpert. Mithilfe solcher Konstellationen hoffen sie unter anderem eine Antwort auf ein theoretisch beschriebenes Problem zu finden, demzufolge zwei supermassive Schwarze Löcher sich zwar annähern und einander umkreisen können, aber wegen ihrer Orbitalenergie von selbst nie tatsächlich kollidieren würden.

Die drei nun entdeckten Schwarzen Löcher bilden jeweils das Zentrum von drei Galaxien, die in einer gigantischen Kollision ineinander stürzen. Solche Kollisionen können zwischen 500 Millionen und einer Milliarde Jahren dauern. Das System trägt den Namen SDSS J0849+1114 und ist etwa eine Milliarde Lichtjahre von uns entfernt. Mit dem Röntgenteleskop Chandra fanden die Forscher in jedem der drei Galaxienzentren Hinweise auf die Schwarzen Löcher und auch im optischen Spektrum seien die charakteristischen Anzeichen der Himmelskörper gefunden worden. Zwischen den Schwarzen Löchern liegen zwischen 10.000 und 30.000 Lichtjahre. Jedes Teleskop verrate etwas anderes über derartige Schwarze Löcher, die von jede Menge Material umgeben sind, das in sie stürzt. Die Ergebnisse ihrer Analyse erscheint nun im Astrophysical Journal.

Zwei oder sogar drei miteinander agierende Schwarze Löcher sind extrem selten, erklären die Forscher. Sie seien aber eine natürliche Konsequenz von Galaxienzusammenstößen. Kommen bei solch einer Kollision sogar drei zusammen, verhielten die sich noch einmal ganz besonders. Eine derartige Konstellation könnte ein Rätsel lösen, das die aktuellen Theorien aufwerfen, schreiben sie weiter: Das sogenannte "final parsec problem" (etwa "letzter Parsec-Problem") besagt demnach, dass zwei supermassive Schwarze Löcher auf Kollisionskurs sich zwar bis auf wenige Lichtjahre annähern, aber dann nur umeinander rasen und nie kollidieren. Sie brauchen quasi einen Stoß. Ein drittes Schwarzes Loch könnte den liefern, wie Computersimulationen nahegelegt hätten.

[Update 27.09.2019 – 08:30 Uhr] Das Zusammentreffen dieser Schwarzen Löcher werden wir aufgrund ihrer großen Distanzen zueinander nicht verfolgen können. Eine Formulierung wurde entsprechend korrigiert und Zahlen zu den Distanzen und Zeiträumen ergänzt. (mho)