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AstronomieErzeugt die Fusion Schwarzer Löcher auch eine Lichtexplosion?

25. Juni 2020, 17:16 Uhr

US-Forscher haben eine Lichtexplosion unmittelbar nach einer Fusion zweier Schwarzer Löcher beobachtet. Sie gehen von einem direktem Zusammenhang aus und hoffen, damit die Ursprünge der Schwarzen Löcher zu finden.

Schwarze Löcher heißen Schwarze Löcher, weil sie alles verschlucken - Materie und Licht. Aber wenn sie zusammenstoßen, dann könnten wir sie doch entdecken, weil sie auch Licht aussenden. Dafür haben US-Forscher nun erste Hinweise entdeckt, als sie ein besonders starkes Leuchtsignal beobachten konnten. Dies könnte helfen, die Ursprünge von Schwarzen Löchern zu finden. Die Ergebnisse der Studie sind in der aktuellen Ausgabe des "Physical Review Letter" erschienen.

"Im Zentrum der meisten Galaxien lauert ein supermassereiches Schwarzes Loch. Es ist von einem Schwarm von Sternen umgeben, einschließlich Schwarzer Löcher", sagt Studienkoautor K. E. Saavik Ford, Professor am Graduate Center. "Diese Objekte schwärmen wie wütende Bienen um die monströse Bienenkönigin in der Mitte." Und die Objekte könnten sich zusammenfinden – und in einem supermassiven Schwarzen Loch, könnten sich sogar Schwarze Löcher "paaren".

Gas-Reaktion soll Lichtexplosion verursacht haben

So ist es auch beim Ereignis S190521g gewesen – Raum und Zeit wackelten, als die Schwarzen Löcher kollidierten. Die Gravitationswellen sind von einem Team aus US-Forschern am 21. Mai 2019 erstmals durch das Laserinterferometer-Gravitationswellenobservatorium (LIGO) identifiziert worden. Dabei ist auch eine Lichtexplosion entdeckt worden. Diese haben noch weitere US-Forschungseinrichtungen ausmachen und bestätigen können.

Die erste direkte Abbildung eines Schwarzen Lochs. Bildrechte: Event Horizon Telescope

Dazu ist es offenbar durch die Reaktionen des Gases gekommen. "Sobald die Schwarzen Löcher verschmelzen, erfährt das neue, größere Schwarze Loch einen Stoß, der es in eine zufällige Richtung sendet. Dann pflügt es durch das Gas in der Scheibe", erklärt Co-Autor Barry McKernan, Astrophysikprofessor am Graduate Center New York (CUNY). Es sei die Reaktion des Gases, die einen Lichtblitz erzeuge. "Das ist mit Teleskopen sichtbar."  Die CUNY-Astrophysiker K. E. Saavik Ford und Barry McKernan hatten bereits vor dieser Beobachtung Wege aufgezeigt, wie eine Fusion von Schwarzen Löchern mit einer Lichtexplosion einher gehen könnte.

Supermassereiches Schwarzes Loch brodelte jahrelang

"Dieses supermassereiche Schwarze Loch hat jahrelang vor diesem abrupteren Aufflackern gebrodelt", erklärt der Hauptautor der Studie, Matthew Graham, Forschungsprofessor für Astronomie am California Institute of Technology. "Diese Lichtexplosion trat auf der richtigen Zeitskala und am richtigen Ort auf, um mit dem Gravitationswellenereignis zusammenzufallen." In ihrer Studie schließen die Autoren deshalb, dass es mit der Fusion von Schwarzen Löchern zusammenhänge. Jedoch könnten sie andere Ursachen nicht vollständig ausschließen – wie etwa eine Supernova.  

Doch das nun neue Schwarze Loch bewegt sich weiter und dies könnte dazu führen, dass es erneut in die Scheibe des supermassiven Schwarzen Lochs eindringt und einen weiteren Lichtblitz erzeugt. Die US-Forscher sind darauf eingestellt.

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