Dreifaches Schwarzes Loch liefert neue Erkenntnisse über Galaxienverschmelzungen - und verbessert Aussichten zum Nachweis niederfrequenter Gravitationswellen
Kapstadt (Südafrika) / Bonn - Im Zentrum einer 4,2 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie kreisen gleich drei supermassive Schwarze Löcher umeinander. Das zeigen Beobachtungen eines internationalen Forscherteams mit dem „Very Long Baseline Interferometer“ VLBI, einem weltweiten Zusammenschluss von Radioteleskopen. Es handelt sich nicht um das erste Trio aus Schwarzen Löchern, aber um das bislang engste: Zwei der Objekte sind lediglich 450 Lichtjahre voneinander entfernt. Solche engen Paare könnte es häufiger geben als bislang vermutet, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.
„Galaxien entwickeln sich durch Zusammenstöße und Verschmelzungen“, erläutern Roger Deane von der Universität Kapstadt in Südafrika und seine Kollegen. Da jede große Galaxie in ihrem Zentrum ein Schwarzes Loch mit der millionen- oder gar milliardenfachen Masse unserer Sonne beherbergt, sollten die Verschmelzungen auch zur Entstehung von Doppel- oder Mehrfachsystemen supermassiver Schwarzer Löcher führen. „Bisherige Suchaktionen nach solchen engen Systemen sind aber zu dem Ergebnis gekommen, dass es nur wenige davon gibt.“
Deane und sein Team haben nun ein neues Verfahren für die Suche nach Mehrfach-Löchern angewendet. Charakteristisch für supermassive Schwarze Löcher sind so genannte Jets, in denen durch Magnetfelder gebündelt entlang der Rotationsachsen Materie mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ins All schießt. Die Bahnbewegung eines Schwarzen Lochs in einem Doppel- oder Mehrfachsystem führt zu einer Verbiegung dieser Materiestrahlen – sie sind nicht länger gerade, sondern zeigen eine korkenzieherartige Struktur.
Nach solchen Strukturen in den Jets von Schwarzen Löchern haben Deane und seine Kollegen mit der hohen Auflösung der VLBI-Technik gesucht – und wurden bereits nach sechs untersuchten Galaxien fündig. „Daraus können wir schließen, dass enge Paare häufiger vorkommen, als bislang vermutet“, so die Astronomen. Und damit sollte es im Kosmos auch mehr Gravitationswellen niedriger Frequenz geben. Solche Schwingungen der Raumzeit hoffen die Forscher in einigen Jahren mit eLISA, einem aus drei Raumsonden bestehenden Detektor im Weltall, nachweisen zu können.
Bildquelle: R. Deane / Nasa
