Nach kosmischer Kollision: Galaxie stößt Schwarzes Loch aus

Cambridge (USA) – Die vier Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxie CID-42 stößt ein supermassereiches Schwarzes Loch mit einer Geschwindigkeit von 4,68 Millionen Kilometern pro Stunde aus. Das bestätigen Röntgenbeobachtungen mit dem amerikanischen Satellitenteleskop Chandra. Das Objekt wurde durch den Rückstoß ungleichmäßig abgestrahlter Gravitationswellen auf diese hohe Geschwindigkeit beschleunigt, so ein internationales Forscherteam im Fachblatt „Astrophysical Journal“.

Galaxie im Weltall und auf drei Nahaufnahmen. Auf einer Nahaufnahme im Röntgenbereich ist nur ein leuchtender Fleck zu sehen, auf der Aufnahme im optischen Bereich leuchten dagegen zwei Lichtquellen. Auf der dritten Aufnahme sind die ersten beiden übereinander gelegt.
Galaxie CID-42

„Es ist kaum zu glauben, dass ein supermassereiches Schwarzes Loch mit der millionenfachen Masse unserer Sonne überhaupt bewegt werden kann – geschweige denn mit einer derart enormen Geschwindigkeit aus einer Galaxie ausgestoßen“, sagt Francesca Civano vom Harvard Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge in den USA. „Aber unsere neuen Daten unterstützen die Vorstellung, dass Gravitationswellen einen solchen Rückstoß ausüben können.“

Frühere Beobachtungen der Galaxie hatten bereits zwei Objekte gezeigt, die sich mit hoher Geschwindigkeit voneinander entfernen. Doch bislang war die Interpretation unklar: Handelte es sich bei beiden um supermassereiche Schwarze Löcher – oder nur bei einer der Quellen? Von der Antwort auf diese Frage hing auch die physikalische Erklärung für die hohe Geschwindigkeit ab. Die neuen Messungen von Civano und ihren Kollegen zeigen, dass das aus der Galaxie heraus geschleuderte Objekt in der Tat ein Schwarzes Loch ist, während es sich bei dem zweiten Objekt im Zentrum des Systems lediglich um einen Sternhaufen handelt.

GalaxienkollisionQuelle: NASA/CXC/A. Hobart
Video: Galaxienkollision und Ausstoß des Schwarzen Lochs

CID-42 ist, so schließen die Wissenschaftler, durch die Kollision zweier Galaxien entstanden. Dabei sind die zentralen supermassereichen Schwarzen Löcher der beiden Sternsysteme miteinander verschmolzen. Die aufeinander zurasenden Objekte sendeten dabei gewaltige Mengen an Gravitationswellen – also Schwingungen der Raumzeit – aus. Da die Abstrahlung nicht gleichmäßig in alle Richtungen erfolgte, ergab sich ein gewaltiger Rückstoß, der das aus der Verschmelzung hervorgegangene Schwarze Loch aus dem Zentrum des Sternsystems heraus katapultiert hat. Civano und ihre Kollegen betonen, dass dieses Ereignis vermutlich kein Einzelfall ist und es daher viele supermassereiche Schwarze Löcher geben könnte, die sich unentdeckt durch den Raum zwischen den Galaxien bewegen.