Europäische Südsternwarte Astronomie: Galaxie mit zwei supermassiven Schwarzen Löchern

30. November 2021, 14:00 Uhr

Astronomen der Europäischen Südsternwarte haben zwei dicht beieinanderliegende supermassive Schwarze Löcher beobachtet. Sie stellen die Endphase einer Fusion zweier Galaxien dar und werden selbst verschmelzen.

Zwei Galaxiekerne, jeweils bestehend aus einer dichten Gruppe von Sternen mit einem supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum. Bildrechte: ESO/Voggel et al.; ESO/VST ATLAS team.

Ein Team um die Astronomin Karina Voggel von der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile hat die bisher am dichtesten beieinanderliegenden supermassiven Schwarzen Löcher entdeckt. Die beiden aktiven Kerne der Galaxie NGC 7727 sind schätzungsweise nur 1.600 Lichtjahre voneinander entfernt und jeweils von dichten Sternenhaufen umgeben. Das größere der beiden Löcher hat eine Masse von etwa 154 Millionen Sonnen. Das kleinere ist "nur" etwa 6,3 Millionen Sonnenmassen groß.

Künstlerische Grafik, die zeigt, wie das Extremely Large Telescope einmal im Nachtbetrieb aussehen könnte. Vier Laser werden benötigt, um die Bewegungen der Atmosphäre zu messen, die dann am Computer wieder ausgeglichen werden. Das Spiegelteleskop mit einem gesamten Spiegeldurchmesser von 39 Metern wird das größte seiner Art sein. Bildrechte: European Southern Observatory

Weil Schwarze Löcher Licht verschlucken, können sie nicht direkt beobachtet werden. Doch ihr Umfeld leuchtet oftmals extrem hellt. Dort sammelt sich Materie in einer Akkretionsscheibe, bevor sie in das Loch hineinfällt. In der Scheibe kommt es zu Reibung, die Licht erzeugt. Zusätzlich leuchten die vielen Sterne, die von der Schwerkraft eines supermassereichen Schwarzen Lochs angezogen und festgehalten werden.

Dass sich im Kern von NGC 7727 zwei solche supermassereichen Schwarzen Löcher befinden, konnten die Wissenschaftler erst durch sehr präzise Beobachtungen sehen. Voggel und ihre Kolleginnen und Kollegen nutzen dazu das Instrument Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) am Very Large Telescope der ESO, und überprüften diese Messungen mit Daten vom Weltraumteleskop Hubble.

Die Forscherinnen und Forscher vermuten, dass es sich bei dem Phänomen um die Endphase der Verschmelzung zweier Galaxien handelt. Beide Löcher befinden sich auf einem Kollisionskurs zueinander und werden eines Tages miteinander verschmelzen. Solche Doppelpaare könnten deutlich häufiger vorkommen als bislang angenommen. Das extrem große Teleskop ELT, das aktuell in Chile gebaut wird und seinen Betrieb ab 2027 aufnehmen soll, soll hier viele neue Erkenntnisse bringen.

(ens)

Quelle

• Voggel et. al.: First Direct Dynamical Detection of a Dual Super-Massive Black Hole System at sub-kpc Separation, Astronomy and Astrophysic