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Forscher halten gigantische Planetensysteme um Schwarze Löcher für möglich

Japanische Astrophysiker haben berechnet, ob Exoplaneten um Schwarze Löcher entstehen könnten. Solche bizarren Welten wären demnach möglich – und zahlreich.

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Künstlerische Darstellung von Exoplaneten um ein Schwarzes Loch

(Bild: Kagoshima University)

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Berechnungen zufolge könnten sich um die gigantischen Schwarzen Löcher im Zentrum von Galaxien jeweils Zehntausende Exoplaneten bilden. Das hat eine Gruppe japanischer Wissenschaftler ermittelt, die ihre Arbeit nun im Astrophysical Journal veröffentlicht haben.

"Um Schwarze Löcher könnten planetare Systeme von atemberaubenden Ausmaßen existieren", erklärt Eiichiro Kokubo vom Nationalen Astronomischen Observatorium von Japan, der an der Studie beteiligt war. Gegenwärtig gebe es zwar keine technischen Möglichkeiten, solche Systeme zu entdecken oder gar zu beobachten, aber die Forscher hoffen demnach, mit ihrer Theorie ein neues Feld der Astronomie zu eröffnen.

Wie die Wissenschaftler erläutern, entstehen Planeten den aktuellen Theorien zufolge aus lockeren Staubansammlungen in protoplanetaren Scheiben um junge Sterne. Solche Staubscheiben gebe es aber nicht nur um Sterne. Einige supermassive Schwarze Löcher – solche mit der millionen- oder gar milliardenfachen Masse unserer Sonne – haben in ihrer Umgebung immense Staubmengen gesammelt. Der wird von der starken Gravitation nicht ins Schwarze Loch gesaugt, sondern rast in einem Orbit darum. Eine solche Scheibe könne das Hunderttausendfache der Masse unserer Sonne als Staub enthalten, erklären die Forscher. Das sei eine Milliarde Mal so viel Staub wie in einer protoplanetaren Scheibe.

Sie haben demnach errechnet, dass in Entfernungen von zehn Lichtjahren um ein supermassives Schwarzes Loch Zehntausende Exoplaneten mit jeweils der zehnfachen Masse unserer Erde entstehen könnten. Das würde einige Hundert Millionen Jahre dauern. Anfangen würde das ihrer Theorie zufolge mit kleinen Staubklumpen, die erste Bereiche der Staubscheibe von der immensen Strahlung aus Richtung des Schwarzen Lochs abschirmen und abkühlen könnten. Hier würden dann die weiteren Phasen der Planetenentstehung einsetzen.

Die Beobachtung solcher Exoplaneten oder Planetensysteme "wäre herausfordernd", gestehen die Forscher ein. Die Standardverfahren zur Entdeckung von Exoplaneten wie die Radialgeschwindigkeitsmethode, die Transitmethode, der Rückgriff auf Gravitationslinsen oder die direkte Beobachtung, fallen alle aus. Hinweise auf Planetensysteme in derart harschen Umgebungen könnte ein Röntgeninterferometer im Weltraum finden oder Spektralanlysen im Millimeter-Wellenlängenbereich, meinen sie.

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