Künstlerische Darstellung eines Schwarzen Lochs umgeben von vielen Sternen

Schwarze Löcher wachsen überraschend rasant

Hawthorn (Australien) – Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien wachsen nicht so, wie bislang von den Astronomen vermutet. Das zeigt die Untersuchung von 72 Sternsystemen durch zwei Forscher. Wie die beiden Wissenschaftler im Fachblatt „Astrophysical Journal“ berichten, steigt die Masse der Schwarzen Löcher um das Hundertfache an, während ihre Galaxie lediglich um das Zehnfache zugenommen hat. Bislang gingen die Astronomen davon aus, dass das Wachstum von Galaxien und ihren zentralen Schwarzen Löchern im Gleichschritt verläuft.

Nahezu alle Galaxien enthalten in ihrem Zentrum ein Schwarzes Loch mit der millionen- oder gar milliardenfachen Masse der Sonne. Bislang fehlt den Astronomen eine schlüssige Erklärung dafür, wie diese gewaltigen Objekte entstanden sind und so schnell anwachsen konnten. „Unser Ergebnis hat daher eine wichtige Bedeutung für das Verständnis der gemeinsamen Entwicklung von Galaxien und Schwarzen Löchern“, erklärt Alister Graham von der Swinburne University of Technology im australischen Hawthorn. Graham und sein Kollege Nicholas Scott haben die Massen von 72 Galaxien untersucht, für die bereits verlässliche Messungen der Massen ihrer zentralen Schwarzen Löcher vorlagen.

Dabei stießen die beiden Wissenschaftler noch auf einen zweiten unerwarteten Befund. Die Schwarzen Löcher in den Galaxienzentren sind von dichten Sternenansammlungen umgeben. Doch die Masse dieser Sternhaufen wächst – im Gegensatz zu den Schwarzen Löchern – langsamer als die der Galaxien. „Je kleiner die Galaxie, desto größer ist dadurch der Anteil der Sterne in diesen dichten Haufen“, so Scott, „in kleinen Galaxien kann deshalb die Masse des Sternhaufens sogar größer sein als die des Schwarzen Lochs.“ Die beiden Forscher sehen hier auch eine mögliche Ursache für das rasante Wachstum der Schwarzen Löcher: Sie verschlingen möglicherweise viele Sterne aus den dichten Haufen.

Damit könnten die Beobachtungen von Graham und Scott noch ein weiteres astrophysikalisches Problem lösen. Seit langem nämlich suchen Forscher nach Schwarzen Löchern mit bis zu einer Million Sonnenmassen. Diese Objekte mittlerer Masse wären das Bindeglied zwischen aus Sternen entstandenen Schwarzen Löchern und den supermassereichen Objekten. Viele kleinere Galaxien zeigen in ihren Zentren typische Strahlungseigenschaften für große Schwarze Löcher – ohne dass diese jedoch nachgewiesen werden konnten. Die beiden Forscher vermuten, dass solche Sternsysteme Schwarze Löcher mittlerer Masse beherbergen. „Erst mit künftigen, extrem großen Teleskopen werden wir diese Mittelgewichte nachweisen können“, so Scott.