Es klingt nach Sciencefiction: In einer fernen Galaxie verschmelzen zwei Schwarze Löcher miteinander. Das neue entstandene Schwerkraftmonster wird dabei aus der Galaxie herauskatapultiert und rast mit kaum vorstellbarer Geschwindigkeit durchs All davon. Was Astronomen bislang allenfalls anhand von Computermodellen vermuten konnten, haben Max-Planck-Forscher jetzt erstmals nachgewiesen.
Durch Gravitationswellen angetrieben, wird das Schwarze Loch aus der Galaxie geschleudert. Illustration: MPE
TT DÜSSELDORF. Einem spektakulären Phänomen in den Tiefen des Alls sind Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik auf die Spur gekommen. In einer fernen Galaxie konnten sie ein supermassives Schwarzes Loch nachweisen, das mit kaum vorstellbarer Geschwindigkeit aus seiner galaktischen Heimat herauskatapultiert wird. Einmal aus seinem Milchstraßensystem verstoßen, wird es nach Verlassen der Galaxie im intergalaktischen Raum treiben – ein Hinweis darauf, dass solche Scherkraftmonster auch abseits der großen Galaxien weit verbreitet sein dürften.
Den Wissenschaftlern Stefanie Komossa vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) war das kosmische Schwergewicht – es dürfte einige Millionen Sonnenmassen „wiegen“ – bei einer Himmelsdurchmusterung aufgefallen. Zwar lassen sich Schwarze Löcher nicht direkt sehen, da ihre extreme Gravitation kein Licht entkommen lässt; ihre Anwesenheit verraten sie aber durch die Auswirkung ihrer Schwerkraft auf die umgebende Materie.
Anhand der Beobachtung von Gaswolken in der Umgebung des Schwarzen Lochs konnten die MPE-Forscher berechnen, dass sich das Loch mit einem Tempo von knapp 3000 Kilometern pro Sekunde fortbewegt. Zum Vergleich: Würde man in München mit dieser Geschwindigkeit starten, hätte man innerhalb von weniger als einer Sekunde Afrika erreicht.
Als Ursache dieser ungeheuren Geschwindigkeit vermuten die Wissenschaftler so genannte Gravitationswellen. Solche bislang nur theoretisch postulierten Wellen entstehen nach gängiger Vorstellung, wenn massereiche Objekte wie Schwarze Löcher miteinander kollidieren.
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Im vorliegenden Fall sind zwei kleinere Schwerkraftfallen zu dem jetzt beobachteten Giganten verschmolzen, so die Deutung der MPE-Forscher. Dabei breiteten sich enorme Gravitationswellen mit Lichtgeschwindigkeit aus. Da die Wellen bevorzugt in eine Richtung ausgesandt werden, erhielt das Schwarze Loch selbst einen Rückstoß, ganz ähnlich wie beim Abschießen eines Gewehres oder beim Start einer Rakete: Es konnte sich nicht mehr im Kern der Galaxie halten und wurde „verstoßen“.
Das Interesse der Astrophysiker an Gravitationswellen und ihren Effekten ist extrem groß. Gravitationswellen, die energiereichsten Prozesse im gesamten Universum, kräuseln den Raum wie ein ins Wasser geworfener Stein die Wasseroberfläche. Im Jahr 2006 gelang es Wissenschaftlern erstmals, in einer Computersimulationen Schwarze Löcher erfolgreich zum Verschmelzen zu bringen und die dabei entstehenden Gravitationswellensignale zu berechnen.
2007 gab es einen weiteren Durchbruch: Supercomputer errechneten die ungeheure Stärke der Rückstöße, die beim Verschmelzen zweier Schwarzer Löcher entstehen. Die Ergebnisse des Teams um Komossa bedeuten nun einen weiteren Meilenstein der Forschung über Gravitationswellen, der den bisher nur simulierten „Raketeneffekt“ der Wellen belegt.
