Entdeckung im Weltall

Das gab es noch nie: Göttinger Forscher entdecken riesige Schwarze-Löcher

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Drei riesige Schwarze-Löcher in der Galaxie NGC 6240 haben Forscher entdeckt, darunter Astrophysiker der Uni Göttingen.

Seit seiner Identifizierung fasziniert das Schwarze Loch jeden Weltall-Interessierten. Astrophysiker haben gleich drei der Masse-Giganten entdeckt.

  • Drei Schwarze Löcher in einer Galaxie entdeckt
  • Galaxis ist 300 Millionen Lichtjahre entfernt
  • Göttinger Forscher überrascht

Seit seiner Identifizierung fasziniert das Schwarze Loch jeden Weltall-Interessierten. Große Galaxien wie die Milchstraße bestehen aus 100 bis 300 Milliarden Sterne und beherbergen in ihren Zentren ein Schwarzes Loch mit einer Masse bis 100 Millionen Sonnenmassen.

Nun haben Astrohphysiker gleich drei der Masse-Giganten entdeckt – und das im Kern einer einzigen Galaxie. Das gab es noch nie und war auch von Wissenschaftlern nicht erwartet worden.

Erste Hinweise auf Entstehung der größten Galaxien

Die Forscher unter Leitung der Astrophysiker der Uni Göttingen spähten über das Very Large Telescope des European Southern Observatory in Chile in die Tiefen des Weltalls. Mit Hilfe eines ausgeklügelten Verfahrens gelang das Vorhaben: In der Riesen-Galaxie NGC 6240 identifizierten sie gleich drei gigantische Schwarze Löcher mit je einer Masse von 90 Millionen Sonnen. 

Eine Entdeckung, die auch erste Hinweise auf die Entstehung der größten Galaxien im Verlauf von 14 Milliarden Jahren, dem Alter des Universums, liefert.

Bisher noch nie im Universum entdeckt

Dazu befinden sie sich in einer Raumregion von weniger als 3000 Lichtjahren, weniger als einem Hundertstel der Gesamt-Ausdehnung der Galaxie. „Eine derartige Konzentration von drei supermassereichen Schwarzen Löchern wurde im Universum bisher noch nie entdeckt“, ergänzt Dr. Peter Weilbacher.

NGC 6240 ist 300 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Das für kosmische Verhältnisse nahe, für Laien unvorstellbar weit entfernte Galaxiensystem ist bisher intensiv beobachtet worden. Es galt als Prototyp für die Wechselwirkung von Galaxien. Und NGC 6240 ist besonders, wird aufgrund ihrer speziellen Form als irreguläre Galaxie bezeichnet. 

Und bei ihr täuschten sich die Wissenschaftler, die vermuteten, dass sie zwei Schwarze Löcher beherbergt, weil sie aus einer Kollision zweier kleinerer Galaxien entstanden ist. Nun die Überraschung: NGC trägt drei Mega-Schwarze-Löcher im Kern, zu erkennen waren sie durch extrem hohe Bildauflösungen, wie Prof. Dr. Wolfram Kollatschny, Erstautor der Studie, vom Institut für Astrophysik berichtet.

Befinden sich noch im Prozess der Verschmelzung

„Der vorliegende Fall liefert Hinweise auf die simultane Verschmelzung von ursprünglich drei Galaxien mitsamt ihren zentralen Schwarzen Löchern.“ Die Vorgängergalaxien bewegten sich mit Geschwindigkeiten von einigen 100 Kilometern pro Sekunde aufeinander zu. Und sie befinden sich immer noch im Prozess der Verschmelzung.

Erklärt bisher nicht Erklärbares

Für die Entstehung der Riesengalaxien hat die Entdeckung eine zentrale Bedeutung: Simultane Verschmelzungen mit ihren supermassereichen Schwarzen Löchern machen eine schnellere Entstehung möglich, wie Weilbacher sagt. 

Und das erklärt bisher nicht Erklärbares, vor allem, wie sich die größten und massereichsten Galaxien nur aufgrund normaler Galaxienwechselwirkung und Verschmelzung im Verlauf von 14 Milliarden Jahren, gebildet haben.

In wenigen Millionen Jahren starke Gravitationswellen

Die Forscher gehen davon aus, dass die beobachtete, sich anbahnende Verschmelzung der supermassereichen Schwarzer Löcher in wenigen Millionen Jahren starke Gravitationswellen erzeugen wird.

 In absehbarer Zukunft könnten deshalb Signale ähnlicher Objekte mit dem geplanten satellitengestützten Gravitationswellendetektor LISA vermessen und weitere verschmelzende Systeme entdeckt werden.

Der Trick mit künstlichen Laser-Sternen

Die Forscher nutzten einen Trick: Der 3D-MUSE-Spektrograf kam im räumlich hochauflösenden Modus mit vier künstlich erzeugten Laser-Sternen und einem Optik-System zum Einsatz. Die ausgeklügelte Technik liefert Bilder mit einer Schärfe wie das Weltraumteleskop Hubble und zusätzlich ein Spektrum von jedem Bildpixel.

Diese spektroskopischen Untersuchungen waren entscheidend für die Bestimmung der Bewegung und Massen der supermassereichen Schwarzen Löcher in NGC 6240.

Aktive Schwarze Löcher sind bekannt, nun entdeckten Astrophysiker - auch von der Uni Göttingen - inaktive Schwarze Löcher, die nicht sichtbar sind.

Mit dem größten Teleskop in der Geschichte der Astronomie sind einem internationalen Forscherteam die bislang detailreichsten Beobachtungen eines Materie ausspuckenden Schwarzen Lochs gelungen.

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