Zwei schwarze Löcher in einer Galaxie

Danach suchten Todd Boroson und Tod Lauer in Daten des Sloan Digital Sky Survey (SDSS) und fanden ein solches Paar im Quasar J1536+0441 im Sternbild Schlange (Serpes Cauda).

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NOAO.

P. Marenfeld/NOAO/AURA/NSF
Zwei Schwarze Löcher im Zentrum eines Quasars – Illustration
(Bild: P. Marenfeld/NOAO/AURA/NSF)

Der Quasar ist etwa 5 Milliarden Kilometer von uns entfernt. Auf diese Distanz noch die Spektrallinien der Akkretionscheiben zweier Schwarzer Löcher unterscheiden zu können, stellt eine Meisterleistung dar. Dazu durchforsteten die beiden US-Astronomen Daten von 17.500 Quasaren, die im Laufe von Jahren mit dem 2,5-Meter-SDSS-Teleskop im Süden von New Mexico (USA) gemacht wurden. Insgesamt sind heute mehr als 100.000 Quasare bekannt.

Quasare sind eine besonders leuchtstarke Variante aktiver Galaxien, die sehr weit von uns entfernt sind. In ihnen existiert (mindestens) ein Schwarzes Loch, aus dessen Akkretionsscheibe Materie angesaugt wird. Bei der starken Beschleunigung, die das Plasma dabei erfährt, gibt es große Mengen energiereicher Strahlung ab. Diese Strahlung trifft auch auf umgebende Materie, die dadurch zur Emmission eigener Strahlung angeregt wird. Aus diesem Wust unterschiedlichster und sehr intensivster Strahlung haben Boroson und Lauer in einem Falle zwei nahezu identische spektrale Signaturen von Akkretionsscheiben Schwarzer Löcher herausgefiltert. Die Rotverschiebungen der Wasserstofflinien sind sich dabei so ähnlich, dass man ausschließen kann, dass es sich um zwei Schwarze Löcher handelt, die in zufällig hintereinander liegenden Einzelgalaxien existieren.

Andererseits konnte man aus den geringen Unterschieden der beiden Spektralmuster sogar noch die Bahngeschwindigkeiten ermitteln, mit denen sich die Schwarzen Löcher umlaufen. Daraus lassen sich deren Massen berechnen, die bei etwa 20 Millionen und fast einer Milliarde Sonnenmassen liegen.

Die gegenwärtige Theorie geht davon aus, dass Schwarze Löcher in den meisten Galaxien relativ zu Beginn der Entwicklung entstehen und die weitere Sternentstehung beeinflussen. Hin und wieder vereinen sich zwei oder mehrere Galaxien. Wenn beide ein Schwarzes Loch enthielten, so erwartet man, dass auch diese nach einer gewissen Zeit zu einem noch gewaltigeren Schwarzen Loch verschmelzen. Weitere Anzeichen für derartige Galaxienfusionen sind besondere Zusammenballungen von Sternen außerhalb des Galaxienzentrums und irreguläre Galaxienformen. Auch von unserer Milchstraße ist bekannt, dass sie schon einige kleinere Galaxien geschluckt hat.

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