Schwarze Löcher: Kosmischer Rotationsrekord

Amerikanischen Forschern ist es erstmals gelungen, die Rotationsgeschwindigkeit von Schwarzen Löchern zuverlässig zu messen. Dabei sind sie auf einen neuen kosmischen Rekord gestoßen: Das Schwarze Loch im Röntgen-Doppelstern GRS 1915+105 dreht sich 950-mal in der Sekunde

Schwarzes Loch
Schwarzes Loch

Cambridge (USA) - Damit liegt die Rotation des Schwarzen Lochs hart an der Grenze des theoretisch Erlaubten. Die Wissenschaftler berichten im Fachblatt "Astrophysical Journal" über ihre Messungen mit dem Röntgensatelliten Rossi.

"Bislang hatten wir keine verlässlichen Abschätzungen für die Rotation auch nur eines Schwarzen Lochs", betont Ramesh Narayan vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, der die Beobachtungen gemeinsam mit seinem Kollegen Jeffrey McClintock leitete. Das Team beobachtete mit Rossi die Röntgenstrahlung, die von dem in die Schwarzen Löcher einfallenden Gas ausgesendet wird. "Jetzt haben wir sehr genaue Rotationsraten von gleich drei Schwarzen Löchern", fasst McClintock die Ergebnisse der Messungen zusammen. "Am aufregendsten sind die Ergebnisse für GSR 1915+105, dessen Rotationsrate bei zwischen 82 und 100 Prozent des theoretischen Maximums liegt."

GSR 1915+105 ist ein Röntgen-Doppelstern, der etwa 36.000 Lichtjahre von uns entfernt ist. In einem solchen System ist einer der beiden Sterne bereits als Supernova explodiert und hat ein Schwarzes Loch hinterlassen. Von dem zweiten Stern -- ein normaler Stern ähnlich unserer Sonne -- strömt Materie zu dem Schwarzen Loch hinüber. Diese sammelt sich in einer rotierenden Scheibe um das Schwarze Loch an und fällt von dort in das Schwerkraftmonster hinein. Dabei erhitzt sich das Gas auf mehrere Millionen Grad und sendet Röntgenstrahlung aus -- und aus dieser Strahlung wiederum können die Astronomen die Rotationsrate bestimmen.

Die hohe Drehgeschwindigkeit der Schwarzen Löcher deutet nach Ansicht der Forscher darauf hin, dass sie aus der Explosion rasch rotierender Sterne entstanden sind. "Unsere Entdeckung hat wichtige Konsequenzen für die Erklärung einer ganzen Reihe von Phänomenen, die mit der Entstehung Schwarzer Löcher verbunden sind: gebündelte Materiestrahlen, Ausbrüche von Gammastrahlung und Gravitationswellen", so Narayan. In den nächsten zwei Jahren will das Team die Rotation von einem halben Dutzend weiterer Schwarzer Löcher bestimmen.