Gravitationsriesen : Schwarzer Gigant stellt Evolution von Galaxien infrage

Forscher haben das größte bislang bekannte schwarze Loch des Universums entdeckt. Das in mehrfacher Hinsicht rätselhafte Gebilde wirft viele Fragen auf.

Astronomen haben in einer entfernten Galaxie das vielleicht größte jemals entdeckte Schwarze Loch ausgemacht. Der Koloss hat nach Erkenntnissen des Forscherteams um den Astrophysiker Karl Gebhardt von der Universität Austin ( Texas ) eine 17 Milliarden Mal größere Masse als die Sonne.

Die Forscher ermittelten, dass das Phänomen mit dem Namen NGC 1277 einen großen Teil einer kleinen, 220 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie einnimmt. Wegen des ungewöhnlichen Größenverhältnisses zwischen dem Schwarzen Loch und seiner Galaxie könnte die Entdeckung die bisherigen Theorien über die Entwicklung von Sternsystemen infrage stellen.

Den Angaben zufolge macht das Loch größenmäßig ein Siebtel seiner Galaxie aus. Und es hat 14 Prozent der Gesamtmasse seiner Galaxie. Das ist mehr als jemals zuvor beobachtet. Nach gängiger Theorie dürfte ein Schwarzes Loch dieser Größenordnung nur in einer sehr viel größeren und schwereren Galaxie vorkommen, schreiben deutsche und US-Forscher im Magazin Nature .

Die Galaxie selbst ist nur ein Zehntel so groß wie unser Sternensystem, die Milchstraße . Der Schlund des Lochs sei elf Mal breiter als die Umlaufbahn von Neptun um die Sonne. "Das ist eine wirklich sonderbare Galaxie", sagte Gebhardt. "Sie besteht fast nur aus einem Schwarzen Loch, das könnte das erste Objekt in einer neuen Kategorie von Systemen Schwarzer Löcher in Galaxien sein."

Stärkste Kräfte im Universum

NGC 1277 ist mindestens das zweitgrößte Schwarze Loch, das jemals beobachtet wurde. Allerdings könnte es an die Spitze rücken, weil die Masse des im Jahr 2011 entdeckten derzeitigen Rekordhalters noch nicht präzise berechnet wurde. Dieser misst zwischen sechs und 37 Milliarden Sonnenmassen.

Schwarze Löcher sind die stärksten bekannten Kräfte im Universum. Sie sind von einem Gravitationsfeld umgeben, das so stark ist, dass nicht einmal Licht entweichen kann. Ein Schwarzes Loch aus Sternenmasse entsteht durch den Zerfall eines großen Sterns am Ende von dessen Existenz. Dann schluckt es vermutlich weitere Sterne und verschmilzt mit anderen Schwarzen Löchern, wodurch manchmal supermassive Schwarze Löcher entstehen, die Astronomen zufolge die Zentren von Galaxien bilden.

Jede Menge Rätsel

Das am besten untersuchte Schwarze Loch mit rund vier Millionen Sonnenmassen liegt im Zentrum der Milchstraße. "Beobachtungen haben gezeigt, dass die Masse dieser Schwarzen Löcher typischerweise rund 0,1 Prozent der Masse der Zentralbeule der Galaxie entspricht", sagten Remco van den Bosch vom Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg und seine Kollegen. In der Zentralbeule, dem sogenannten Bulge, sitzen die meisten Sterne einer Galaxie. Je größer und schwerer eine solche Sternenansammlung, desto massereicher muss nach gängiger Lehrmeinung auch das Schwarze Loch in seinem Zentrum sein. Die neuen Beobachtungen der Galaxie NGC 1277 widersprechen dem jedoch.

Neben der ungewöhnlichen Größe von NGC 1277 widerspricht auch die Tatsache, dass sich das Schwarze Loch auf einer kleinen, scheibenförmigen Galaxie befindet, bisherigen Erkenntnissen. Ein Schwarzes Loch dieser Größe wäre eher in einer viel größeren, ellipsenförmigen Galaxie vermutet worden. Weitere Forschungen sind nun nötig, um herauszufinden, ob es sich bei der Entstehung von NGC 1277 um einen einmaligen Vorgang handelte oder ob der Prozess Rückschlüsse auf die Entstehung anderer Schwarzer Löcher zulässt.

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Kommentare

74 Kommentare Seite 1 von 7 Kommentieren

Richtiger Titel?

Und in wie fern testet diese Entdeckung jetzt die Entstehungsgeschichte? Gibt es plötzlich keinen big bang mehr? Anscheinend ist doch nur die Materieverteilung ungleichmäßiger als bisher angedacht. Es wäre schön, wenn wenigstens auf den Wissenschaftsseiten die Titel zum Inhalt passen. Riesiges Schwarzes Loch entdeckt ist auch interessant genug.

Der Titel passt

So wie eine Evolutionstheorie nicht nur die Entstehung der ersten Einzeller beschreibt, beschäftigen sich Entstehungstheorien des Universums auch mit sämtlichen Vorgängen, von "Anfang" bis zum aktuellen und zukünftigen Zustand.

Und wenn laut einer allgemein anerkannten Theorie ein solches Schwarzes Loch in einer so kleinen Galaxie nicht existieren dürfte, dann beweist dies, dass diese Theorie fehlerhaft ist und überarbeitet werden muss.

Allerdings hätt bei solch einem Titel, dieser aspekt näher von dem Artikel erläutert werden müssen.

Warum kann laut der aktuellen Theorie ein solch massereiches Schwarzes Loch nicht in einer so kleinen Galaxie nicht existieren?
Wäre interessant zu wissen, ich vermute aber dass es einfach daran liegt, dass Schwarze Löcher im Zentrum von Galaxien basierend auf dieser Theorie nur einen gewissen Prozentteil ihrer umgebenden Materie über einen bestimmten Zeitraum absorbiert haben können. Somit wird vermutlich ein gewisses Masseverhätlnis zwischen Schwarzem Loch und Bulkmasse von diesen 0,1% erwartet.

"Irgendwann hat auch so etwas ein Ende"

Alles hat ein Ende, oder so. Wenn das Universum irgendwann sich soweit durch seine Expansion abgekühlt hat (Hintergrundstrahlung), dass Schwarze Löcher in Nettobetrachtung permanent Hawking-Strahlung emittieren können, dann erst hat der Anfang vom "Ende" begonnen. Zusammen mit dem Betazerfall und (eventuellen) Protonzerfall der übrigen Materie, der in nach menschlichem Ermessen ähnlicher Zeitskala stattfinden sollte, "verdampft" letztendlich alles quantenphysikalisch zu Photonen und Neutrinos im Zustand maximaler Entropie. Übrig bleibt also ein statischer Gesamtzustand des Universums ohne weitere dynamischen Prozesse. Früher hat man dies als "Wärmetod" bezeichnet. Dies alles hat aber nichts mit der im Artikel erwähnten Beobachtung zu tun, und es wird noch wahnsinnig lange dauern, bis es soweit ist ;)

Dieser Teil verwundert mich etwas:

"Den Angaben zufolge macht das Loch größenmäßig ein Siebtel seiner Galaxie aus. Und es hat 14 Prozent der Gesamtmasse seiner Galaxie."

Beschreibt der Begriff "größenmäßig" hier das Volumen? Die Masse scheinbar ja nicht, da es heißt "UND es hat 14 % der Gesamtmasse".
Das würde ja bedeuten, dass sowohl Volumen, als auch Masse 1/7 von der Galaxie beansprucht. Die Dichte wäre doch folgendermaßen von Schwarzem Loch und der Restgalaxie identisch?
Jedoch müsste die Dichte des Schwarzen Lochs höher sein. Liegt hier vlt ein Fehler vor, "größenmäßig" ist auf die Masse bezogen und beide Sätze bedeuten das selbe? Oder habe ich einen Denkfehler?

relativistische Massendichte

Auf Grund dessen, dass es sich um ein schwarzes Loch handelt, reicht die Massenangabe aus. Das "Volumen" ergibt sich dann automatisch, nämlich aus dem zugehörigen Schwarzschild-Radius, welcher sich dann aus der Masse herleiten lässt. Somit ist mit "Größe" bei schwarzen Löchern immer deren Masse oder deren Schwarzschild-Radius gemeint, welche funktional direkt voneinander abhängen, hier also 14% (1/7) der Galaxienmasse von NGC 1277.

Doppelt gemoppelt

Ja, eben darauf wollte ich hinaus. Dass der Autor wahrscheinlich zwei mal die selbe Information hintereinander geschrieben hat, so dass es den Anschein erwecken könnte, es würde sich um das Volumen handeln. Und damit man Wortwiederholungen vermeidet, schreibt er einmal 1/7, und einmal 14% ^^

Die Größe muss aber denke ich nicht direkt der Schwarzschildradius sein, schließlich ist jener nur eine kritische Grenze, ab wann ein Objekt zu einem Schwarzen Loch wird. Generell kann das Schwarze Loch aber auch kleiner sein, als jener Radius. Die Dichte darf also auch höher sein, als die kritische Dichte. Zuvor wollte ich jedoch nur auf jene missverständliche Ausdrucksweise des Autores hinweisen.