Wissenschaft im Trend: Im Herzen unserer Galaxie feiern Schwarze Löcher ein massives Fest

Das supermassereiche Schwarze Loch (Supermassive Black Hole, SMBH) inmitten der Milchstraße ist allem Anschein nach alles andere als allein. Die Wissenschaftsgemeinde hat seit Langem vermutet, dass mehrere kleinere Schwarze Löcher existieren, welche das unter dem Namen Sagittarius A* (Sgr A*) bekannte riesige massereiche Schwarze Loch umgeben. Seit mehr als zwei Jahrzehnten haben Wissenschaftler erfolglos nach Beweisen gesucht, um die Theorie zu stützen, dass tausende Schwarze Löcher SMBHs im Zentrum großer Galaxien umgeben. Die Tatsache, dass Schwarze Löcher schwierig zu entdecken gewesen sind, erschwerte diese Aufgabe allerdings erheblich.

Somit ist die Milchstraße die einzige ideale Galaxie, um zu erforschen, wie SMBHs mit kleineren Schwarzen Löchern interagieren. Eine Beobachtung dieser Wechselwirkung ist in anderen Galaxien einfach nicht möglich.

Auf der Suche nach Schwarzen Löchern

Laut einer neuen Studie, die in der britischen Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht worden ist, ist Sgr A* von etwa 10 000 anderen Schwarzen Löchern umgeben. Sgr A* kann am einfachsten studiert werden, da es das supermassereiche Schwarze Loch ist, dass der Erde in einer Entfernung von etwa 26 000 Lichtjahren am nächsten ist. Seine Masse ist 4 Millionen Mal größer als die Masse der Sonne.

Sgr A* wird von einem Halo aus Gas und Staub umgeben, der genau die richtigen Bedingungen für die Geburt von massereichen Sternen bietet. Diese Sterne leben, sterben und können sich dort in Schwarze Löcher verwandeln. Wissenschaftler glauben, dass diese Schwarzen Löcher und andere Schwarze Löcher außerhalb des Halos von Sgr A* angezogen und im Umkreis des supermassereiche Schwarzen Loches festgehalten werden.

Dr. Chuck Hailey, Co-Direktor des Columbia Astrophysics Lab in New York City und federführender Autor der Studie, erklärte dem britischen „Independent“: „Diese Erkenntnis bestätigt eine wichtige Theorie und hat viele Implikationen. Sie wird die Gravitationswellenforschung erheblich voranbringen, da das Wissen um die Anzahl Schwarzer Löcher im Zentrum einer typischen Galaxie dazu beitragen kann, vorherzusagen, wie viele Gravitationswellenereignisse damit verbunden sind.“ Und er fügt hinzu: „All die von Astrophysikern benötigten Informationen sind im Zentrum der Galaxie zu finden.“

Galaxien sind umtriebige Orte

Unter Verwendung von Archivdaten des größten Gammastrahlenteleskops der NASA suchten Dr. Hailey und ein Team von Astrophysikern der Columbia University nach Gammastrahlensignaturen von massearmen Binärsystemen Schwarzer Löcher in inaktivem Zustand. In einer Entfernung von drei Lichtjahren zu Sgr A* wurden zwölf Binärsysteme entdeckt. Das Team analysierte daraufhin die Eigenschaften und räumliche Verteilung der identifizierten Binärsysteme. Ausgehend von den Beobachtungen kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass es zwischen 300 und 500 Binärsysteme Schwarzer Löcher und etwa 10 000 isolierte Schwarze Löcher in der Umgebung von Sgr A* geben muss.

Die „BBC“ zitiert Hailey mit den Worten: „Isolierte, alleinstehende Schwarze Löcher sind nur schwarz – sie zeigen überhaupt keine Aktivität. Wenn sich Schwarze Löcher aber mit einem massearmen Stern paaren, werden durch die Verbindung schwächere, jedoch konsistente und erkennbare Gammastrahlenausbrüche emittiert.“

Diese zukunftsträchtige Forschung soll den Weg für ein besseres Verständnis der Milchstraße ebnen. Die Jagd nach verborgenen Schwarzen Löchern, die zu den faszinierendsten Objekten in unserem Universum zählen, ist eröffnet.