Nein, wegsaugen werden all diese Schwarzen Löcher unsere Erde nicht. Dafür sind sie zu klein und zu weit weg. Doch was Astronomen jetzt nahe dem Zentrum unserer Heimatgalaxie entdeckt haben, ist dennoch erstaunlich. Um das zu verstehen, müssen wir aber erst einmal gedanklich in noch tiefere Tiefen unseres Universums vordringen.

Ein Schwarzes Loch – das ist grob gesagt ein Ort im Weltall, an dem die Gravitation so immens ist, dass nichts mehr aus ihm herauskommt. Nicht einmal Licht. Deshalb ist es schwarz. Und unsichtbar. So weit, so einleuchtend. Wie wir heute wissen, sitzt im Zentrum jeder Galaxie ein gigantisches Schwarzes Loch. Auch in unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße. Und es ist supermassereich, wie Astronomen sagen. Unser Schwarzes Loch hat eine Masse 4,3 Millionen Mal so groß wie unsere Sonne! Kein Wunder also, dass seine Kräfte so mächtig sind. Nur wie es entstand, ist weiterhin so gut wie ungeklärt.

Verräterische Strahlung

Besser verstanden sind dagegen kleine Schwarze Löcher, die zurückbleiben, wenn ein Stern verendet. Auch sie sind unsichtbar, lassen sich aber indirekt erkennen, sofern sie Materie aus dem Universum einsaugen. Zum Beispiel von einem benachbarten Stern eines Doppelsystems. Weil die Materie, die sie anziehen, sich dabei unglaublich stark erhitzt und Radiowellen abstrahlt, lassen sich solche Schwarzen Löcher indirekt mithilfe von Röntgenteleskopen aufspüren.

Genau auf diese Weise hat ein Team um Charles Hailey von der Columbia University in New York jetzt zwölf kleine stellare Schwarze Löcher nachgewiesen – und zwar in einem Umkreis von gerade einmal 3,26 Lichtjahren um das Zentrum der Milchstraße herum, also im direkten Umkreis des supermassereichen Schwarzen Lochs unserer Galaxie. Die Forscher identifizierten Strahlungsausbrüche von zwölf Schwarzen Löchern, die Doppelsysteme mit normalen Sternen bilden. Hochgerechnet müssten sich in derselben Region weitere 300 bis 500 solcher Doppelsterne und 10.000 isolierte Schwarze Löcher befinden, schreiben die Wissenschaftler im Magazin Nature (Hailey et al., 2018).

Errechnet haben die Forscher dies aus archivierten Daten, die der Röntgensatellit Chandra (Chandra X-ray Observatory) im Weltall gesammelt hat. Dieser knapp 14 Meter lange nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benannte Satellit wurde 1999 von der Raumfähre Columbia auf seine Umlaufbahn geschossen und registriert knapp 140.000 Kilometer über der Erde Röntgenstrahlung, die aus besonders heißen Regionen im Weltall stammt: von Sternenexplosionen zum Beispiel oder aus Regionen mit Schwarzen Löchern. 

Weil man weiß, dass sich gerade in der Nähe von supermassereichen Schwarzen Löchern viele neue Sterne bilden – und dann eben auch viele wieder sterben – überrascht der Fund Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler jetzt nicht besonders. Dennoch ist es ein Erfolg, dass immerhin zwölf dieser Sternenleichen, wie man die stellaren Schwarzen Löcher salopp auch nennen könnte, nun indirekt nachgewiesen sind. Sie sind Überreste großer Sterne, die nach dem Verbrauch ihres nuklearen Brennstoffvorrats kollabiert sind.

"Die Theorie sagt bis zu 20.000 solcher stellaren Schwarzen Löcher im zentralen Parsec der Milchstraße voraus", erläutern Charles Hailey von der Columbia University in den USA und seine Kollegen. Als Parsec bezeichnen Astronomen eine Entfernung von 3,26 Lichtjahren. "Doch bislang konnte in dieser Region keine Überhäufigkeit von Schwarzen Löchern nachgewiesen werden."

Denn die meisten stellaren Schwarzen Löcher sind ruhig, senden also keine auffällige Strahlung aus. Einzig Schwarze Löcher, auf die Materie von einem zweiten Stern einfällt, verraten sich durch sporadische Ausbrüche von Röntgenstrahlung. Doch gut nachweisbare, energiereiche Röntgenausbrüche sind selten – nur alle paar Hundert Jahre wäre einer aus dem Milchstraßenzentrum zu erwarten. Hailey und seine Kollegen haben deshalb in den Archivdaten des Röntgensatelliten Chandra gezielt nach Spuren von Schwarzen Löchern in Doppelsystemen in ihrer ruhigen Phase gesucht – denn auch dann stoßen sie ab und an, wenn auch schwächer, Röntgenstrahlung aus.

"Damit bestätigen unsere Ergebnisse die theoretischen Vorhersagen", sagt Hailey. "Die Milchstraße ist die einzige Galaxie, bei der wir beobachten können, wie kleine Schwarze Löcher mit dem großen, zentralen Schwarzen Loch wechselwirken. Damit erhalten wir beispielsweise Informationen über die Art von Gravitationswellen, die von diesen Schwarzen Löchern erzeugt werden." Das galaktische Zentrum werde für die Forscher damit zu einer Art Labor für die Erforschung Schwarzer Löcher.