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Gravitationswellen katapultieren Schwarzes Loch aus Galaxie

Astronomen haben ein Schwarzes Loch entdeckt, das in die Tiefen des Alls rast. Sie vermuten, dass Gravitationswellen es bei einer gigantischen Kollision aus seiner Galaxie gestoßen haben.

ESA/ NASA

"Hubble"-Aufnahme des wandernden Quasars

Freitag, 24.03.2017   13:34 Uhr

Im Zentrum von Galaxien sitzen riesige Massemonster: Schwarze Löcher, die unzählige Sterne verschlungen haben. Was aber kann ein solches Schwarzes Loch dazu bringen, mit einer Geschwindigkeit von 7,5 Millionen Kilometern pro Stunde durchs All zu rasen?

Es müssten etwa hundert Millionen Sterne gleichzeitig als Supernova explodieren, um das Schwarze Loch in eine derartige Bewegung zu versetzen, schätzen Wissenschaftler um Marco Chiaberge vom Space Telescope Science Institute in Baltimore (US-Bundestaat Maryland). Sie haben die Spur eines wandernden Schwarzen Lochs mithilfe von Aufnahmen des Weltraumteleskops "Hubble" entdeckt.

Die Astronomen vermuten einen gewaltigen Gravitationswellen-Stoß als Auslöser. Diesen wiederum hat der Reisende selbst verursacht, so die Theorie, über die die Forscher im Fachblatt "Astronomy & Astrophysics" berichten.

Verschmelzende Galaxien

Die Forscher gehen davon aus, dass die Heimatgalaxie des ungewöhnlichen Schwarzen Lochs in der Vergangenheit mit einer Nachbargalaxie verschmolzen ist. Dabei sind auch ihre beiden supermassereichen Schwarzen Löcher im Zentrum verschmolzen. Das geschah jedoch nicht auf einen Schlag. Stattdessen umkreisten sich die Schwarzen Löcher immer enger und schneller und strahlten dabei spiralförmige Gravitationswellen ab - ähnlich wie ein rotierender Rasensprenger Wasser verteilt.

Weil die beiden Schwarzen Löcher unter anderem nicht die gleiche Masse besaßen, waren die Gravitationswellen in eine Richtung stärker gebündelt - auch ihre Rotationsachsen beeinflussten die ungleiche Verteilung. Als die Schwarzen Löcher schließlich verschmolzen, schleuderte eine Art Rückstoß das nun verschmolzene Schwarze Loch in die gegenüberliegende Richtung der zuvor gebündelten Gravitationswellen.

ESA/ NASA

Szenario: 1) Zwei Galaxien verschmelzen. 2) Die beiden Schwarzen Löcher umkreisen sich und produzieren Gravitationswellen. 3) Die Gravitationswellen sind nicht in alle Richtungen gleich stark, weil sich die Schwarzen Löcher in ihrer Masse unterscheiden. 4) Wenn sie verschmelzen, schleudert der Gravitationswellen-Rückstoß das Schwarze Loch aus der Galaxie.

Die Wissenschaftler haben das ungewöhnliche System mit zahlreichen Teleskopen untersucht. "Als wir die Beobachtungen von "Hubble", dem "Chandra"-Röntgenobservatorium und dem Sloan Digital Sky Survey kombiniert haben, deutete alles auf dasselbe Szenario hin", sagt Chiaberge. Sein Kollege Colin Norman spricht von einem seltenen Phänomen: Nicht jede Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher führt zu einer derart ungleichen Verteilung von Gravitationswellen.

Die Astronomen sichteten die Spur des wandernden Schwarzen Loches in rund acht Milliarden Lichtjahren Entfernung. Sie beobachteten dafür einen sogenannten Quasar. Quasare sind eigentlich die extrem hellen Kerne aktiver Galaxien, in denen sich massereiche Schwarze Löcher verbergen - nur war dieser hier im Außenbereich einer Galaxie unterwegs.

Die Forscher errechneten, dass der Quasar "3C 186" und damit das Schwarze Loch rund 35.000 Lichtjahre vom Zentrum ihrer Galaxie entfernt haben. Das ist weiter als die Distanz der Sonne zum Zentrum unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße.

Auf der Erde müssen wir uns übrigens - nach allem, was wir wissen - auf absehbare Zeit nicht vor einem Schwarzen Loch fürchten. Dafür müsste beispielsweise die Milchstraße mit einer anderen Galaxie kollidieren. Forscher haben einen solchen Crash mit dem Andromeda-Nebel bereits simuliert. Ergebnis: Sonne und Erde würden in die Außenbezirke der neuen Galaxie geschleudert, weit weg von dem supermassiven Schwarzen Loch im Zentrum. (Mehr zu verschiedenen Weltuntergangsszenarien und deren Wahrscheinlichkeiten lesen Sie hier.)

wbr/dpa

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