Doppeltes Schwarzes Loch

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Die 380 Millionen Lichtjahre entfernte Spiralgalaxie NGC 7674 beherbergt in ihrem Zentrum offenbar ein doppeltes supermassereiches Schwarzes Loch. Das zeigen Beobachtungen eines Astronomenteams aus Indien und den USA mit dem Very Long Baseline Interferometer VLBI, einem Zusammenschluss großer Radioteleskope auf der ganzen Welt. Es handelt sich erst um das zweite doppelte Schwarze Loch im Herzen einer Galaxie, das Astronomen nachweisen konnten. Solche Objekte bieten einen Einblick in die Entwicklung großer Galaxien, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Astronomy“.

 „Das Modell der hierarchischen Galaxienentstehung sagt die Existenz zahlreicher doppelter supermassereicher Schwarzer Löcher voraus“, erläutern Preeti Kharb vom Tata-Institut für Grundlagenforschung in Indien und ihre Kollegen. „Doch bislang konnte nur eine einziges solches Objekt tatsächlich beobachtet werden.“ Das Modell der hierarchischen Galaxienentstehung beschreibt, wie sich im Kosmos zunächst kleine Galaxien bilden, die dann durch Zusammenstöße und Verschmelzungen zu immer größeren Galaxien anwachsen.

Da nach heutigen Erkenntnissen die meisten Galaxien in ihrem Zentrum ein Schwarzes Loch mit der millionen- oder gar milliardenfachen Masse unserer Sonne besitzen, sollten über die Verschmelzungen von Galaxien auch zahlreiche doppelte Schwarze Löcher entstehen. Über die Beobachtung solcher Objekte könnten Astronomen dann Rückschlüsse auf die Entwicklungsgeschichte der Galaxien ziehen.

Kharb und ihre Kollegen kamen dem doppelten Schwarzen Loch durch einen seltsamen, Z-förmigen Materiestrahl auf die Spur, der vom Zentrum der Galaxie ausgeht. Solche, oft viele Tausend Lichtjahre langen Materiestrahlen sind typisch für supermassereiche Schwarze Löcher. Im Zuge einer Verschmelzung zweier Galaxien treten ihre Schwarzen Löcher in Wechselwirkung und können dadurch, wie theoretische Modelle zeigen, ungewöhnliche Z-förmige Materiestrahlen produzieren.

Die VLBI-Beobachtungen von Kharb und ihren Kollegen zeigen jetzt, dass NGC 7674 nicht nur eine kompakte Radioquelle in ihrem Zentrum besitzt, sondern gleich zwei in einem Abstand von etwa 1,1 Lichtjahren. Die Energieverteilung der Radiostrahlung dieser beiden Quellen spreche dafür, so die Forscher, dass es sich in beiden Fällen um supermassereiche Schwarze Löcher handele, um die sich von außen einfallende Materie in schnell rotierenden, heißen Scheiben ansammle. Die Gesamtmasse der beiden Schwarzen Löcher schätzen Kharb und ihre Kollegen auf 36 Millionen Sonnenmassen.

Quelle: dx.doi.org/10.1038/s41550-017-0256-4

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