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24.03.2017

11:48 Uhr

Gravitationswellen am Werk

Schwarzes Loch aus Galaxie geschleudert

Unvorstellbare Kräfte müssen am Werk gewesen sein, um „3C 186“ zu beschleunigen. Das Schwarze Loch wurde aus dem Herz seiner Heimatgalaxie geschleudert und rast nun mit aberwitzigem Tempo durchs All.

Der helle, sternenähnliche Quasar (Bildmitte) ist vor seiner Heimatgalaxie zu sehen. (Foto: Hubble Space Telescope/ESA/Hubble/dpa) dpa

Quasar 3C 186

Der helle, sternenähnliche Quasar (Bildmitte) ist vor seiner Heimatgalaxie zu sehen. (Foto: Hubble Space Telescope/ESA/Hubble/dpa)

BaltimoreEin gigantischer Gravitationswellen-Tsunami hat ein supermassereiches Schwarzes Loch aus dem Herz seiner Heimatgalaxie geschleudert. Das schließen Astronomen aus Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop. Das Schwarze Loch mit einer Masse von mehr als einer Milliarde Sonnen schießt demnach mit einer Geschwindigkeit von 7,6 Millionen Kilometern pro Stunde aus seiner Heimatgalaxie heraus.

Die Wissenschaftler um Marco Chiaberge vom Space Telescope Science Institute in Baltimore hatten mit dem Weltraumteleskop eine rund acht Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxie untersucht. Sie gehört zu einem Galaxienhaufen, den die Astronomen nach Anzeichen für verschmelzende Sternsysteme absuchten. Zu ihrer Überraschung beobachteten sie dabei einen sogenannten Quasar in den Außenbezirken der untersuchten Galaxie.

Schwarze Löcher

Was sind Schwarze Löcher?

Schwarze Löcher sind Objekte mit so starker Gravitation, dass nichts ihrer enormen Anziehungskraft entkommen kann – nicht einmal Licht. Schwarze Löcher sind also quasi unsichtbar, was ihnen ihren Namen gab.

Wie entstehen Schwarze Löcher?

Ein Entstehungsszenario ist die Explosion sehr massereicher Sterne (Supernova), wenn der Kernbereich des Sterns unter der eigenen Schwerkraft kollabiert. Dabei wird die stellare Materie auf winzigstem Raum zusammengepresst. Auch die Kollision zweier massereicher Sterne kann zu einem Schwarzen Loch führen.

Wie lassen sich Schwarze Löcher beobachten?

Zwar sind die Löcher selbst unsichtbar, sie verraten sich jedoch über die Materie, die sie verschlucken. Wegen der extrem starken Schwerebeschleunigung heizt sich Materie auf dem Weg in ein Schwarzes Loch auf Millionen Grad Celsius auf und strahlt dann hell im Röntgenlicht. Dieses Leuchten können Röntgenteleskope registrieren.

Wie groß sind Schwarze Löcher?

Schwarze Löcher gibt es wohl in fast jeder Größe im Kosmos – von der einfachen Masse unserer Sonne bis zu Milliarden Sonnenmassen. Besonders massereiche Löcher sitzen in den Zentren vieler Galaxien. Auch unsere Milchstraße besitzt eine solche zentrale Schwerkraftfalle, Astronomen haben ihr den Namen „Sagittarius A*“ gegeben.

Wie lange „lebt“ ein Schwarzes Loch?

Schwarze Löcher existieren nicht ewig. In dem enormen Kraftfeld bilden sich nach den Gesetzen der Quantenphysik ständig spontan Paare von Teilchen und Antiteilchen, die nach Sekundenbruchteilen wieder zerstrahlen. Entstehen diese Teilchenpaare jedoch am Ereignishorizont des Schwarzen Lochs, kann es vorkommen, dass ein Teilchen diesseits des Ereignishorizonts landet und dem Schwarzen Loch entkommt. Dieses Phänomen wurde vom britischen Physiker Stephen Hawking beschrieben und heißt deshalb Hawking-Strahlung. Sie sorgt dafür, dass ein Schwarzes Loch im Laufe der Äonen sehr langsam zerfällt.

Quasare sind normalerweise die Kerne aktiver Galaxien und werden von einem zentralen Schwarzen Loch angetrieben. Die Schwarzen Löcher selbst lassen sich zwar nicht beobachten, aber die Quasare strahlen meist heller als eine ganze Galaxie. „Schwarze Löcher hausen im Zentrum von Galaxien, daher ist es ungewöhnlich, einen Quasar nicht im Zentrum zu beobachten“, erläutert Chiaberge.

Die Forscher errechneten, dass dieser Quasar sich mit seinem supermassiven Schwarzen Loch rund 35.000 Lichtjahre vom Zentrum seiner Galaxie entfernt hat. Das ist weiter als die Distanz der Sonne zum Zentrum unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße. Die Geschwindigkeit des Quasars mit der Katalognummer „3C 186“ legt nahe, dass er seine Galaxie in etwa 20 Millionen Jahren verlassen und dann durchs Weltall vagabundieren wird.

Um einem derart massereichen Schwarzen Loch diese Geschwindigkeit zu verleihen, ist die Energie von 100 Millionen gleichzeitig explodierenden Supernovae nötig, wie die Astronomen erläutern. Die Wissenschaftler untersuchten das ungewöhnliche System mit zahlreichen Teleskopen. „Als wir die Beobachtungen von Hubble, dem Chandra-Röntgenteleskop und dem Sloan Digital Sky Survey kombinierten, deutete alles auf dasselbe Szenario hin“, berichtet Chiaberge.

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