Schwarzes Loch: Ein Monster unter Giganten entdeckt – Spektrum der WissenschaftDirekt zum InhaltSchwarzes Loch: Ein Monster unter Giganten aufgespürt

Es könnte sich um eines der massereichsten Schwarzen Löcher handeln, das bislang aufgespürt wurde. Und dann verbirgt es sich auch noch in einer gigantischen Galaxie.

Ein Bild eines Einsteinrings, einer astronomischen Erscheinung, bei der das Licht einer entfernten Galaxie durch die Gravitationskraft einer näheren Galaxie gebogen wird, wodurch ein ringförmiges Muster entsteht. Im Zentrum des Bildes befindet sich eine helle, gelbliche Galaxie, umgeben von einem bläulichen Lichtbogen. Mehrere kleinere Lichtpunkte, die entfernte Sterne oder Galaxien darstellen, sind im Hintergrund zu sehen. Das Bild veranschaulicht das Phänomen der Gravitationslinsen in der Astronomie.

Das »Kosmische Hufeisen« ist der Spitzname für das durch einen Gravitationslinseneffekt erzeugte System zweier Galaxien im Sternbild Löwe.

Es scheint ein Zusammentreffen von Giganten zu sein. In einem als »Kosmisches Hufeisen« bezeichneten System aus zwei Galaxien befindet sich wohl eines der extrem massereichsten Schwarzen Löcher, die bislang bekannt sind. Es gehört auf jeden Fall zu den Top 10 der massereichsten Schwarzen Löcher und ist vielleicht sogar ein neuer Rekordhalter. Nach Schätzungen von Carlos Melo-Carneiro von der Universität von Rio Grande do Sul in Porto Alegre und seinem Team könnte seine Masse 36 Milliarden Sonnenmassen betragen und wäre damit 10 000-mal so massereich wie das Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße. 

Um den Giganten zu erfassen, hatte die Arbeitsgruppe zwei Methoden miteinander kombiniert. Zum einen erfasste sie die Kinematik der Sterne im Bereich des Hufeisens: Die Astronomen untersuchten also, wie sich die Sterne innerhalb der Galaxien bewegen und mit welcher Geschwindigkeit sie das Schwarze Loch umkreisen. Diese Technik hat allerdings eine Einschränkung, denn sie funktioniert besonders gut im nahen Universum, wird aber umso ungenauer, je weiter die Galaxien von uns entfernt sind. Dadurch kann der Bereich, in dem sich extrem massereiche Schwarze Löcher befinden, immer schlechter eingegrenzt werden.

Melo-Carneiro und Co fügten der Methode daher Untersuchungen zum Gravitationslinseneffekt des Hufeisens hinzu: Die vordere der beiden beteiligten Galaxien ist so massereich, dass sie die Raumzeit verzerrt und das Licht der Hintergrundgalaxie zu einem riesigen, hufeisenförmigen Einstein-Ring krümmt. Damit ermittelten sie, dass tatsächlich ein extrem massereiches Schwarzes Loch den Weg des Lichts beeinflusst, das sein Umfeld passiert. Gleichzeitig sorgt das Gravitationsmonster dafür, dass sich die Sterne im Inneren seiner Galaxie mit 400 Kilometer pro Sekunde (1,4 Millionen Kilometer pro Stunde) extrem schnell bewegen.

Das Schwarze Loch scheint aber momentan nicht aktiv zu sein, weil es zum Beobachungszeitpunkt kein Material akkretiert hat. Seine schiere Masse und Anziehungskraft beeinflusst aber dennoch die Umgebung. Die neue Methode erlaube es, selbst schlafende Giganten in fernen Galaxien zu erfassen, schreiben die Wissenschaftler in einer Mitteilung. Bislang sei dies nur für aktive Schwarze Löcher möglich gewesen. Das Hufeisen ist etwa fünf Milliarden Lichtjahre von uns entfernt. 

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Melo-Carneiro, C. et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 10.1093/mnras/staf1036, 2025

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