Eine neue Studie entdeckt zwei supermassereiche schwarze Löcher, die sich besonders nah beieinander befinden. Die Giganten sind auf Kollisionskurs.

New York – Ein internationales Forschungsteam hat zwei supermassereiche schwarze Löcher dabei „ertappt“, wie sie kosmisches Material vertilgen, während um sie herum zwei Galaxien miteinander verschmelzen. Die schwarzen Löcher sind gigantisch: Während eines von ihnen 200 Millionen Sonnenmassen auf die Waage bringt, hat das andere 125 Millionen Sonnenmassen.

Doch die eigentliche Besonderheit ist die Entfernung der beiden schwarzen Löcher zueinander: Zwischen den beiden Giganten liegen nur etwa 750 Lichtjahre – in astronomischen Dimensionen eine sehr geringe Distanz. Forschende haben noch nie zuvor zwei schwarze Löcher so nah beieinander entdeckt.

Gigantische schwarze Löcher mit geringem Abstand

Der geringe Abstand zwischen den neu entdeckten schwarzen Löchern „liegt ziemlich nahe an der Grenze dessen, was wir nachweisen können, weshalb dies so aufregend ist“, freut sich Chiara Mingarelli, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Center for Computational Astrophysics des Flatiron Institute in New York City. Mingarelli ist Mitautorin einer Studie zu den schwarzen Löchern, die im Fachjournal The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurde.

+

Wegen des geringen Abstands zwischen den beiden schwarzen Löchern nutzte das Forschungsteam gleich sieben Teleskope auf der Erde und im Weltall, um zu bestätigen, dass es sich tatsächlich um zwei Objekte handelt. Unter anderem kamen das „Hubble“-Weltraumteleskop und das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) zum Einsatz. Und tatsächlich: Alle Aufnahmen führten zum identischen Ergebnis: Es handelt sich wirklich um zwei schwarze Löcher.

Teleskope zeigen: Es handelt sich um zwei schwarze Löcher

„Es ist wichtig, dass man mit all diesen verschiedenen Bildern die gleiche Aussage erhält – dass es zwei schwarze Löcher gibt“, betont Mingarelli. „Dies ist der Punkt, an dem andere Studien in der Vergangenheit gescheitert sind. Als man ihnen nachging, stellte sich heraus, dass es nur ein einziges schwarzes Loch gab. Dieses Mal haben wir viele Beobachtungen, die alle übereinstimmen.“

Blick in die Tiefen des Universums – So sieht „Hubble“ das Weltall

Blick in die Tiefen des Universums – So sieht „Hubble“ das Weltall

Die supermassereichen schwarzen Löcher befanden sich offenbar im Mittelpunkt der beiden Galaxien, die derzeit miteinander verschmelzen und den gemeinsamen Namen UGC 4211 tragen. Die Forschung geht davon aus, dass sich im Mittelpunkt der meisten Galaxien ein supermassereiches schwarzes Loch versteckt – auch im Zentrum der Milchstraße. Der Hauptautor der Studie, Michael Koss, betont: „Unsere Studie hat eines der engsten Paare schwarzer Löcher in einer Galaxienverschmelzung identifiziert, und da wir wissen, dass Galaxienverschmelzungen im fernen Universum sehr viel häufiger vorkommen, könnten auch diese Doppelsysteme sehr viel häufiger sein als bisher angenommen.“

Schwarze Löcher stehen in astronomischen Dimensionen kurz vor der Kollision

Astronomisch gesehen befinden sich die beiden gigantischen schwarzen Löcher sehr nah beieinander. Trotzdem wird es noch einige hundert Millionen Jahre dauern, bis sie miteinander verschmelzen, so die Forschenden. Irgendwann werden sie damit beginnen, sich zu umkreisen und sich immer näherzukommen. „Die Systeme sind massiv und haben riesige Gravitationsfelder“, sagt Studien-Mitautor Casey-Clyde.

Kollidieren die beiden schwarzen Löcher letztendlich, sollen den Forschenden zufolge Gravitationswellen entstehen, die stärker sind als alle, die bisher gemessen wurden. Am Ende der Entwicklung entsteht ein noch gewaltigeres schwarzes Loch, etwa 480 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. (tab)

Forschenden zufolge stehen zwei andere schwarze Löcher unmittelbar vor der Kollision.

Rubriklistenbild: © ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); M. Weiss (NRAO/AUI/NSF)