Rückstoß schleudert Schwarzes Loch aus Galaxie

Max-Planck-Forscher beobachten erstmals dieses theoretisch vorhergesagte Phänomen

Schwarzes Loch: Geschoss aus dem Kern
Schwarzes Loch: Geschoss aus dem Kern

Garching - Die Theorie sagt den Effekt voraus, numerische Simulationen zeigen ihn. Jetzt gelang es Astronomen vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching erstmals, das Phänomen tatsächlich zu beobachten: Der Rückstoß von Gravitationswellen schleudert ein supermassives Schwarzes Loch aus dem Zentrum einer Galaxie heraus. Das Team berichtet demnächst im Fachblatt "Astrophysical Journal Letters" über seine Entdeckung.

"Bei der Verschmelzung zweier Galaxien entsteht im Zentrum des neu entstehenden Sternsystems ein doppeltes Schwarzes Loch", erläutern Stefanie Komossa und ihre Kollegen. Die beiden Schwarzen Löcher nähern sich auf einer Spiralbahn einander an und verschmelzen schließlich ebenfalls. Bei dieser kosmischen Katastrophe werden Gravitationswellen abgestrahlt. Da diese Abstrahlung nicht symmetrisch erfolgt, erfährt das aus der Verschmelzung hervorgehende Schwarze Loch einen gewaltigen Rückstoß -- es wird mit Geschwindigkeiten von bis zu mehreren tausend Kilometern pro Sekunde aus dem Galaxienkern herausgeschleudert.

Durch seine ungewöhnlich hohe Geschwindigkeit -- 3000 Kilometer pro Sekunde -- fiel Komossa und ihren Kollegen auch das rund fünf Milliarden Lichtjahre entfernte Objekt mit der Katalognummer SDSSJ092712.65+294344.0 auf. Eine Analyse der Strahlung zeigte, dass es sich um ein Schwarzes Loch mit einer Masse von etwa 100 Millionen Sonnenmassen handelt, das von einer rotierenden Scheibe aus Gas umgeben ist. Wenn ein Schwarzes Loch aus dem Kern einer Galaxie gestoßen wird, bleibt das Gas in der unmittelbaren Umgebung an das Schwarze Loch gebunden, weiter entferntes Gas bleibt dagegen im Galaxienzentrum zurück. Auch die Strahlung dieses zurückgelassenen Gases konnten die Forscher nachweisen.

Die Entdeckung von Komossa und ihrem Team zeigt nicht nur, dass Schwarze Löcher tatsächlich miteinander verschmelzen. Aus der Beobachtung folgt auch, dass es einerseits Galaxien ohne Schwarze Löcher in den Kernen geben muss -- und andererseits intergalaktische Schwarze Löcher, die auf alle Ewigkeit allein im Raum zwischen den Galaxien treiben.