Zehntausende Schwarzer Löcher könnten im Zentrum der Milchstraße existieren

Ein von der Columbia Universität geführtes Team von Astrophysikern hat rund um Sagittarius A* (Sgr A*) einem super massereichen Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße, ein Dutzend schwarzer Löcher entdeckt. Dies ist das erste Ergebnis, das eine jahrzehntelange Vorhersage stützt.

„Alles was man jemals über die Art und Weise lernen möchte, wie große schwarze Löcher mit kleinen schwarzen Löchern interagieren, kann man durch das Studium dieser Verteilung lernen“, sagte Columbia Astrophysiker Chuck Hailey, Co-Direktor des Columbia Astrophysik Lab und Hauptautor der Studie. Die Milchstraße ist wirklich die einzige Galaxie, in der wir untersuchen können, wie super massereiche schwarze Löcher mit kleineren interagieren, weil wir ihre Wechselwirkungen in anderen Galaxien einfach nicht sehen können. In gewissem Sinne ist dies das einzige Labor, in dem wir diese Phänomene untersuchen können.“

Die Studie erschien am 5. April im Journal Nature.

Seit mehr als zwei Jahrzehnten haben Forscher erfolglos nach Beweisen gesucht, um eine Theorie zu untermauern, nach der tausende von Schwarzen Löchern um das super massereiche Schwarze Loch im Zentrum großer Galaxien kreisen.

„In der gesamten Galaxie gibt es nur etwa fünf Dutzend bekannte Schwarze Löcher – 100.000 Lichtjahre entfernt – und es sollten 10.000 bis 20.000 dieser Dinge in einer Region von nur sechs Lichtjahren sein, die aber niemand bisher gefunden hat“, sagte Hailey und fügte hinzu, dass umfangreiche und erfolglose Suchen nach Schwarzen Löchern um Sgr A* durchgeführt wurden, dem nächsten SMBH zur Erde und daher am einfachsten zu studieren. Es gab nicht viele glaubwürdige Beweise.“

Hailey erklärte, dass Sgr A* von einem Halo aus Gas und Staub umgeben ist, der den perfekten Nährboden für die Geburt massereicher Sterne bietet, welche dort leben, sterben und zu Schwarzen Löchern werden können. Außerdem wird angenommen, dass Schwarze Löcher von außerhalb des Halos unter den Einfluss des SMBH geraten, da sie ihre Energie verlieren, was dazu führt, dass sie näher an das SMBH herangezogen werden, wo sie durch dessen Kraft festgehalten werden.

Während die meisten der eingefangenen schwarzen Löcher isoliert bleiben, binden sich einige an einen vorbeiziehenden Stern und werden zu einem Begleiter eines Sterns. Forscher glauben, dass es im Galaktischen Zentrum eine starke Konzentration dieser isolierten oder gebundenen Schwarzen Löcher gibt.

In der Vergangenheit versuchten Forscher diese Konzentration zu beweisen. Sie suchten nach einem hellen Ausbruch von Röntgenstrahlen ihrer stellaren Begleiter.

Im Falle unseres galaktischen Zentrums sind diese Ausbrüche nur alle 100 bis 1000 Jahre hell genug um sie nachzuweisen. Hailey und seine Kollegen suchten deshalb nach der schwächeren aber gleichmäßigen Röntgenstrahlung.

Hailey und Kollegen fanden in den Archivdaten des Chandra-Röntgenobservatorium die Röntgenstrahlen von 12 massearmen Sternen die schwarze Löcher umkreisen und sich innerhalb von drei Lichtjahren um Sgr A* befinden. Aus ihrer räumlichen Verteilung schlossen die Forscher, dass es zwischen 300 und 500 solcher Binär-Systeme und etwa 10.000 isolierte Schwarze Löcher in der Umgebung von Sgr A* geben müsste.

6. April 2018/SP
Verein Kuffner-Sternwarte