Zu groß geraten: Supermassives Schwarzes Loch in NGC 1277

Heidelberg/Austin (USA) – Wie die meisten Galaxien enthält auch NGC 1277, 220 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Perseus gelegen, ein supermassives Schwarzes Loch in ihrem Zentrum. Doch dieses Schwarze Loch ist zu groß geraten: Beobachtungen eines deutsch-amerikanischen Forscherteams zeigen, dass es 59 Prozent der Masse der zentralen Verdickung der Galaxie enthält – normal sind 0,1 Prozent. Mit dem 17-Milliardenfachen der Sonnenmasse gehört das Schwarze Loch zu den größten, die bislang von den Astronomen aufgespürt wurden. Die Wissenschaftler berichten im Fachblatt „Nature“ von ihrer Entdeckung.

„Die Masse dieses Schwarzen Lochs ist sehr viel größer als erwartet“, sagt Karl Gebhard von der University of Texas in Austin. „Das bedeutet möglicherweise, dass die Schwarzen Löcher in sehr massereichen Galaxien über einen anderen Prozess anwachsen als in Sternsystemen mit kleinerer Masse.“ Bislang gibt es mehrere miteinander konkurrierende Theorien für die Entstehung der supermassiven Schwarzen Löcher. So könnten beispielsweise Zusammenstöße und Verschmelzungen von Galaxien eine wichtige Rolle spielen – denn dabei kommt es auch zu einer Vereinigung der zentralen Schwarzen Löcher.

Aufnahme des Perseus-Galaxienhaufens – die einzelnen Galaxien heben sich in Form vieler bunter Lichtflecken vor dem schwarzen Hintergrund des Weltalls ab.
Perseus-Galaxienhaufen

„Wenn wir etwas verstehen wollen, dann schauen wir uns immer die Extreme an – in diesem Fall besonders leichte und besonders schwere Schwarze Löcher“, erläutert Gebhardt. „Wir haben deshalb eine Auswahl besonders massereicher Galaxien in der näheren kosmischen Umgebung beobachtet.“ Zusammen mit seinen Kollegen hat er die Bewegung der Sterne in den Zentralregionen von 700 Galaxien untersucht. Dabei stießen die Forscher auf sechs Galaxien mit ungewöhnlich hohen Geschwindigkeiten. Von einer dieser Galaxien – NGC 1277 – gab es bereits Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble, mit deren Hilfe Gebhardt und seine Kollegen ein Modell der Sternbewegungen im Zentrum erstellen konnten. Die beste Übereinstimmung ihres Modells mit den Beobachtungen fanden die Forscher für eine Masse des Schwarzen Lochs von 17 Milliarden Sonnenmassen.

NGC 1277 ist eine so genannte „linsenförmige“ Galaxie – ein Übergangstyp zwischen Spiral- und Elliptischen Galaxien. Solche Sternsysteme sind scheibenförmig und besitzen in ihrer Mitte eine Verdickung, von den Astronomen „Bulge“ genannt. Bisherige Massenbestimmungen zeigen einen deutlichen Zusammenhang zwischen der Masse dieser Bulge und der Masse des zentralen Schwarzen Lochs – danach wäre für NGC 1277 ein Schwarzes Loch mit der 30-millionenfachen Masse der Sonne zu erwarten. NGC 1277 fällt also völlig aus dem Rahmen. Nun wollen Gebhardt und seine Kollegen auch die anderen fünf auffälligen Galaxien genauer beobachten – auch hier vermuten sie ungewöhnlich massereiche Schwarze Löcher.