Schwarzes Loch mittlerer Masse entdeckt?

Das Zentrum der Milchstraße beherbergt möglicherweise nicht nur ein supermassereiches Schwarzes Loch mit der viermillionenfachen Masse unserer Sonne, sondern auch ein mittelschweres Schwarzes Loch mit der zehntausendfachen Sonnenmasse. Dieses Mittelgewicht könnte sich in einer 60 Lichtjahre vom zentralen Schwarzen Loch entfernten Wolke aus molekularem Gas befinden, wie neue Beobachtungen von Astronomen nun zeigen. Es könne Hinweise darauf liefern, wie die supermassereichen Schwarzen Löcher in den Zentren von Galaxien entstehen, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Astronomy“.

Ausschnitt der Molekülwolke, die Strahlungsintensität ist falrbig kodiert, Kontourlinien zeigen die Geschwindigkiet des gases im Inneren der Wolke. Ein Kreuz markiert eine kompakte Strahlungsquelle im Inneren der Wolke.
Molekülwolke im galaktischen Zentrum

Bereits mit der Entstehung der ersten Galaxien im jungen Kosmos lassen sich auch supermassereiche Schwarze Löcher in deren Zentren nachweisen. „Es ist heute allgemein akzeptiert, dass sich in den Zentren großer Galaxien Schwarze Löcher mit mehr als einer Million Sonnenmassen befinden“, schreiben Tomoharu Oka von der Keiō-Universität in Yokohama und seine Kollegen. Doch wie diese supermassereichen Schwarzen Löcher innerhalb weniger Hundert Millionen Jahre entstehen konnten, ist bislang noch nicht endgültig bewiesen.

Das von Astronomen bevorzugte Szenario sieht als erste Stufe die Entstehung eines Schwarzen Lochs mittlerer Masse aus vielen stellaren Schwarzen Löchern in einem dichten Sternhaufen vor. Diese Schwarzen Löcher mittlerer Masse könnten dann in einem zweiten Schritt im Zentrum einer Galaxie zu einem supermassereichen Schwarzen Loch verschmelzen. Das Problem: Bislang haben Astronomen zwar eine Reihe möglicher Kandidaten für solche Mittelgewichte aufgespürt, aber keinen definitiven Nachweis führen können, dass es sich bei einem davon tatsächlich um ein Schwarzes Loch mittlerer Masse handelt.

Oka und seine Kollegen könnten jetzt zumindest kurz vor einem solchen Beweis stehen. Bei Beobachtungen mit ALMA, einer aus 66 Antennen bestehenden Radioteleskopanlage in Chile, stießen die Forscher auf eine Wolke aus molekularem Gas, in der sich das Gas mit ungewöhnlich hoher Geschwindigkeit bewegt. Computersimulationen zeigten, dass sich diese rasante Bewegung am besten mit der Anziehungskraft eines Schwarzen Lochs mit der zehntausendfachen Sonnenmasse im Inneren der Wolke erklären lässt.

Jetzt berichten die Astronomen über weitere Beobachtungen mit ALMA, die eine punktförmige Strahlungsquelle nahe dem Wolkenzentrum zeigen. Das Lichtspektrum dieser Quelle ähnelt verblüffend dem des zentralen Schwarzen Lochs der Milchstraße, allerdings mit einem Fünfhundertstel der Intensität. „Damit ist die punktförmige Quelle der bislang vielversprechendste Kandidat für ein Schwarzes Loch mittlerer Masse“, so Oka und seine Kollegen. Eine Überwachung der Strahlungsintensität in verschiedenen Wellenlängenbereichen könnte diesen Verdacht in den kommenden Jahren erhärten.