Universum

Spektakulärer Fund im Weltall: Zwei supermassereiche schwarze Löcher kommen der Erde nah wie nie

Wenn zwei Galaxien zusammenstoßen, verschmelzen sie zu einer neuen, noch größeren. Ein Beispiel dafür ist die Galaxie NGC 7727, die auf diesem vom VLT Survey Telescope (VST) der ESO in Chile aufgenommenen Bild porträtiert wird.
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Wenn zwei Galaxien zusammenstoßen, verschmelzen sie zu einer neuen, noch größeren. Ein Beispiel dafür ist die Galaxie NGC 7727, die auf diesem vom VLT Survey Telescope (VST) der ESO in Chile aufgenommenen Bild porträtiert wird.

Spektakuläre Entdeckung im Weltall: Zwei schwarze Löcher kommen sich – und der Erde – so nah, wie es bisher noch nie beobachtet wurde.

Garching/Frankfurt – Schwarze Löcher sind mit die mysteriösesten Objekte, die es im Weltall gibt: Auf wenig Volumen haben sie eine sehr große Masse, ihre Anziehungskraft reißt alles an sich, was in Reichweite kommt. Materie, die ein Mal über den sogenannten Ereignishorizont in das schwarze Loch hineingezogen wurde, kommt nie wieder zum Vorschein.

Da das schwarze Loch selbst nichts hinauslässt, ist es selbst nicht zu sehen – Forschende können schwarze Löcher jedoch beispielsweise entdecken, indem sie das Umfeld beobachten und dort auf Anzeichen der starken Anziehungskraft achten. Vor einiger Zeit ist erstmals ein schwarzes Loch fotografiert worden*, auch ist es einem Forschungsteam kürzlich gelungen, erstmals Licht von der Rückseite eines schwarzen Lochs zu beobachten*.

Nun haben Astronom:innen mithilfe des Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) ein Paar supermassereicher schwarzer Löcher entdeckt, das gleich mehrere Rekorde aufstellt. Die beiden neu entdeckten schwarzen Löcher befinden sich in der Galaxie NGC 7727 im Sternbild Wassermann. Von der Erde sind die beiden schwarzen Löcher etwa 89 Millionen Lichtjahre entfernt – eine unvorstellbare Entfernung. Trotzdem wurden bisher keine Schwarze-Loch-Paare entdeckt, die näher an der Erde liegen. Der bisherige Rekordhalter war 470 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt.

Nahaufnahme der beiden hellen galaktischen Kerne in der Galaxie NGC 7727 im Sternbild Wassermann, die jeweils ein supermassereiches schwarzes Loch beherbergen.

Schwarze Löcher in der Galaxie NGC 7727 brechen Rekorde

Supermassereiche schwarze Löcher befinden sich im Zentrum massereicher Galaxien, auch im Zentrum der Milchstraße existiert ein solches. Verschmelzen zwei Galaxien, gehen ihre schwarzen Löcher auf Kollisionskurs und verschmelzen irgendwann auch miteinander, wie das Beispiel der Andromeda-Galaxie* zeigt. Das Paar schwarzer Löcher in der Galaxie NGC 7727 liegt weniger als 1600 Lichtjahre voneinander entfernt und hat damit den Rekord für den geringsten Abstand zwischen zwei supermassereichen schwarzen Löchern gebrochen. „Es ist das erste Mal, dass wir zwei supermassereiche schwarze Löcher finden, die so nahe beieinander liegen, weniger als die Hälfte des Abstandes des bisherigen Rekordhalters“, freut sich Karina Voggel, die Hauptautorin einer Studie zu den schwarzen Löchern, die im Fachjournal Astronomy & Astrophysics veröffentlicht wurde.

„Der geringe Abstand und die Geschwindigkeit der beiden schwarzen Löcher deuten darauf hin, dass sie zu einem gewaltigen schwarzen Loch verschmelzen werden, wahrscheinlich innerhalb der nächsten 250 Millionen Jahre“, erläutert der Co-Autor Holger Baumgardt. Das Team um Voggel und Baumgardt konnte die Massen der beiden schwarzen Löcher bestimmen. Dazu untersuchten sie die Umgebung der beiden Objekte und schauten sich vor allem an, wie die Anziehungskraft der schwarzen Löcher die Bewegung der Sterne um sie herum beeinflusst. Das größere schwarze Loch befindet sich direkt im Kern von NGC 7727 und hat eine Masse von fast 154 Millionen Sonnen, während das kleinere schwarze Loch nur 6,3 Millionen Sonnenmassen hat.

Schwarzes Loch: Mysteriöses Phänomen im Weltall

Zum Einsatz kam dafür das Instrument „MUSE“ am Very Large Telescope, zusätzlich wurden Daten vom „Hubble“-Weltraumteleskop von Nasa und Esa verwendet, um zu bestätigen, dass es sich tatsächlich um supermassereiche schwarze Löcher handelt. Die Verschmelzung der beiden Objekte könnte erklären, wie die massereichsten schwarzen Löcher im Universum zustande kommen.

Auch wenn Forschende bereits seit längerer Zeit vermuten, dass die Galaxie NGC 7727 zwei schwarze Löcher beherbergt, konnten sie ihre Vermutung bisher nicht bestätigen, da keine großen Mengen verräterischer hochenergetischer Strahlung in der unmittelbaren Umgebung zu sehen war. Doch mit der neuen Methode gelang es den Astronominnen und Astronomen, die bisher verborgenen schwarzen Löcher aufzuspüren. „Unsere Entdeckung deutet darauf hin, dass es viele weitere dieser Relikte von Galaxienverschmelzungen da draußen geben könnte und dass sie viele versteckte massereiche schwarze Löcher enthalten könnten, die noch darauf warten, entdeckt zu werden“, erläutert Voggel und fährt fort: „Das könnte die Gesamtzahl der bekannten supermassereichen schwarzen Löcher im lokalen Universum um 30 Prozent erhöhen.“

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Forschung an schwarzen Löchern: Warten auf ein neues Teleskop

In Zukunft soll die Suche nach weiteren Paaren supermassereicher schwarzer Löcher einen großen Sprung nach vorne machen: Das Extremely Large Telescope (ELT), das von der ESO in der chilenischen Atacama-Wüste gebaut wird, soll dafür zum Einsatz kommen. „Diese Entdeckung eines supermassereichen schwarzen Lochs ist erst der Anfang“, sagt Mitautor Steffen Mieske, ESO-Astronom. Ein geplantes Instrument am künftigen Teleskop ELT soll dabei helfen, „Entdeckungen wie diese in wesentlich größerer Entfernung“ machen zu können. „Das ELT der ESO wird für das Verständnis dieser Objekte von entscheidender Bedeutung sein“, betont Mieske. (tab) *fr.de ist ein Angebot von IPPEN.MEDIA.

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