Auch wenn sie nicht direkt sichtbar sind, haben Astronomen die Schwergewichte unter den Schwarzen Löchern genauer ins Visier genommen - mit teilweise verblüffenden Ergebnissen.
Sie sind nicht größer als unser Sonnensystem,
können aber die Masse von Milliarden Sternen enthalten: So genannte supermassive
schwarze Löcher, galaktische Staubsauger mit immenser Kraft, gelten als einer
der Geburtshelfer von Galaxien. Doch diese Theorie könnte nun ins Wanken geraten.
Wie Astronomen der University of Hawaii herausgefunden haben, sind viele Schwarze Löcher erst vor relativ kurzer Zeit entstanden - und nicht, wie häufig angenommen, während der turbulenten Jugendtage der sie umgebenden Galaxien. Zudem waren zu jeder Zeit in der Geschichte des Universums zehn Prozent der gigantischen Materiefresser aktiv.
"Mindestens fünfzehn Prozent der supermassiven Schwarzen Löcher haben sich erst gebildet, nachdem das Universum bereits die Hälfte seines heutigen Lebens hinter sich hatte", sagt die Astronomin Amy Barger. "Das stellt die These in Frage, nach der sich Löcher und Galaxien jeweils zur selben Zeit gebildet haben." Zudem, so die Forscherin von der University of Hawaii, scheinen die Schwergewichte auch heute noch zu wachsen.
Schwarze Löcher werden als aktiv bezeichnet, wenn sie von sich aus große Mengen an Materie ansaugen. Beschleunigt durch die immer größer werdende Gravitationskraft, werden die Massen auf ihrem Weg ins Verderben auf eine Temperatur von mehreren Millionen Grad erhitzt. Der letzte Hilferuf der Sterne ist besonders im Röntgenbereich weithin sichtbar.
Hier treten Barger und ihre Kollegen auf den Plan. Bereits im Januar hatten die Astronomen anhand von Beobachtungen des Chandra-Weltraumteleskops verkündet, dass sich die kosmische Hintergrundstrahlung aus vielen einzelnen Röntgenquellen zusammensetzt - weit entfernte Galaxien mit einem Schwarzen Loch im Zentrum.
Die Forscher aus Hawaii haben diese Quellen nun noch einmal mit erdgebundenen Teleskopen ins Visier genommen. Optische Beobachtungen gaben dabei Hinweis darauf, wenn die Quellen aktiv waren, Aufnahmen mit Radioteleskopen versorgten die Astronomen mit Informationen über die Energie, die bei der Entstehung der seltsamen Gebilde frei wurde.
Aus ihren Berechnungen über Alter und Intensität folgern Barger und Kollegen, dass das Wachstum von Schwarzen Löchern ein sehr langsamer Prozess sein muss, bei dem die Galaxien mehr als eine Milliarde Jahre brauchen, um ihr turbulentes Zentrum aufzubauen. Mehr noch: Da die Löcher so gemächlich gedeihen, erscheinen Theorien, nach denen sie durch massive Zusammenstöße von Galaxien entstanden sein könnten, plötzlich unwahrscheinlich.
Schwarzes Loch am Rand der Milchstraße
Astronomen haben erstmals ein Schwarzes Loch in den Außenbezirken unserer Galaxie entdeckt. Das relativ kleine Objekt verriet sich durch seinen Materiehunger.
Southampton - Das Schwarze Loch gehört zum galaktischen Halo, das die Scheibe der Milchstraße wie eine Hülle umgibt. Das rätselhafte Objekt ist etwa 6000 Lichtjahre von der Erde entfernt und hat mindestens die sechsfache Masse unserer Sonne, berichtet ein internationales Team von Astronomen. Die Aufnahmen, die zur Entdeckung führten, lieferte das Multiple Mirror Telescope (MMT) in Arizona.
Die Wissenschaftler konnten das unsichtbare Objekt nur nachweisen, weil es von einem Stern mit hoher Geschwindigkeit umkreist wird - eine Umdrehung dauert gerade einmal vier Stunden. Die ungeheure Schwerkraft zehrt den kleinen Begleiter förmlich auf: Er verliert immer mehr Materie, die auf einer strudelförmigen Bahn in das Schwarze Loch gesogen wird.
Vom Stern abgesonderte Gase erhitzen sich dabei auf mehrere Millionen Grad und erzeugen eine starke Röntgenstrahlung, die es normalerweise unmöglich macht, den Partner des Schwarzen Lochs zu erkennen. Erst in einer Ruhephase des kosmischen Gespanns konnten die Astronomen den Stern ausfindig machen und anhand seiner Bahnbewegung die Masse des Schwarzen Lochs berechnen.
Von ihrer Entdeckung erhoffen sich die Astronomen ungeahnte Studienmöglichkeiten: "Weil es sich so weit über der galaktischen Ebene befindet, liegt kaum interstellare Materie zwischen uns und dem Schwarzen Loch", erklärt Phil Charles von der University of Southampton. "Deshalb können wir es so genau untersuchen wie kein anderes Objekt dieser Art."