Gelöst? Hubble könnte das Rätsel um schwarze Löcher gelöst haben!

Die mit dem Hubble-Teleskop gewonnenen Daten könnten Hinweise auf eine Klasse von schwarzen Löchern liefern, die noch nie zuvor gesehen wurde. Sollte sich dies bestätigen, wäre dies die erste Beobachtung eines intermediären Schwarzen Lochs, ein jahrzehntelanges Rätsel der Astronomie.

Das Hubble-Teleskop hat möglicherweise ein schwarzes Zwischenloch entdeckt — Das Hubble-Teleskop hat möglicherweise ein intermediäres schwarzes Loch, ein fehlendes Glied der schwarzen Löcher, entdeckt.

Das Universum ist so groß, dass es oft nicht einfach ist, etwas darin zu finden. Dies war der Fall bei einer Klasse von Schwarzen Löchern, den sogenannten intermediären Schwarzen Löchern. Diese Art von schwarzen Löchern ist eines der fehlenden Glieder in der Familie der schwarzen Löcher und wurde noch nie beobachtet.

Schwarze Löcher sind äußerst mysteriöse Objekte, aber die Zwischenstufen boten ein zusätzliches Rätsel: Wir haben nie eines von ihnen gefunden. Das warf die Frage auf, wo diese Objekte sind und warum sie so schwer zu beobachten sind. Warum scheint das Universum sie vor uns zu verbergen?

In den letzten Jahrzehnten wurden verschiedene Hinweise auf diese Objekte gefunden, aber zum ersten Mal könnte Hubble eines von ihnen beobachtet haben. Dieses Ergebnis wurde von einer Gruppe amerikanischer Astronomen in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.

Klassifizierung von Schwarzen Löchern

Schwarze Löcher können anhand ihrer Masse klassifiziert werden. Es ist wichtig, daran zu denken, dass die Masse eines Schwarzen Lochs direkt mit der Größe seines Ereignishorizonts zusammenhängt. Massereichere Schwarze Löcher haben größere Ereignishorizonte.

Der Ereignishorizont ist der Punkt, an dem die Verzerrung der Raumzeit so extrem ist, dass selbst das Licht nicht mehr entkommen kann.

Es gibt drei Arten von Schwarzen Löchern: stellare, supermassive und intermediäre.

Stellare Schwarze Löcher

Stellare Schwarze Löcher sind Schwarze Löcher mit einer Masse zwischen dem 8- und 100-fachen der Masse der Sonne. Sie entstehen durch den Tod von sehr massereichen Sternen. Man geht davon aus, dass es in einer Galaxie etwa Millionen oder sogar Milliarden stellarer schwarzer Löcher gibt.

Diese Objekte wurden bereits mehrfach sowohl durch elektromagnetische Strahlung als auch durch Gravitationswellen beobachtet. Sie werden seit Mitte des letzten Jahrhunderts beobachtet.

Supermassive schwarze Löcher

Diese Objekte sind zwischen dem 10.000- und dem Milliardenfachen der Sonnenmasse groß und befinden sich im Zentrum jeder Galaxie. Sgr A*, das sich im Zentrum der Milchstraße befindet, ist ein solches Schwarzes Loch, und zwei wurden bereits von der EHT-Kollaboration fotografiert.

Schwarzes Loch Sgr A*, das sich im Zentrum der Milchstraße befindet. — Ein Beispiel für ein supermassives Schwarzes Loch: Sgr A*. Es hat etwa 4 Millionen Sonnenmassen und befindet sich im Zentrum der Milchstraße. Kredit: EHT

Wie sie entstanden sind, ist zwar immer noch eine offene Frage, die auch das James-Webb-Weltraumteleskop zu beantworten versucht, aber es gibt sie tatsächlich, und wir haben sie mit verschiedenen Methoden und Techniken beobachtet.

Intermediäre Schwarze Löcher

Wenn es Schwarze Löcher mit der 8- bis 100-fachen Masse der Sonne und Schwarze Löcher mit mehr als 10.000 Sonnenmassen gibt, welche sind dann die Schwarzen Löcher, die zwischen 100 und 10.000 Sonnenmassen haben? Das sind die sogenannten mittleren schwarzen Löcher.

Man könnte erwarten, dass die schwarzen Löcher in Bezug auf die Masse "in der Mitte des Weges" liegen. Im Gegensatz zu den anderen waren diese Objekte jedoch noch nie beobachtet worden. Und ihr Verschwinden war in der Astronomie bis jetzt ein Rätsel.

Hubble-Entdeckung

Anhand von Hubble-Daten hat eine Gruppe von Astronomen einen etwa 7.000 Lichtjahre von uns entfernten Sternhaufen, Messier 4, beobachtet. Der Haufen deutet darauf hin, dass er eine Region mit "dunkler Masse" hatte. Dunkle Masse bezieht sich auf Objekte, die kein oder nur wenig Licht aussenden, wie schwarze Löcher und weiße Zwerge.

Kugelsternhaufen Messier 4 — Der Messier 4-Sternhaufen mit einem Zentrum aus dunkler Masse, in dem sich möglicherweise ein intermediäres Schwarzes Loch befindet. Credit: Hubble-Weltraumteleskop/NASA

Um es genauer zu beobachten, suchte die Gruppe nach Daten der Gaia-Mission, die die Geschwindigkeit und Position von Sternen getrennt beobachten kann. Sie fanden ein Zentrum der dunklen Masse mit 800 Sonnenmassen, genug, um ein mittleres Schwarzes Loch zu sein.

Ein Stern zeichnet sich nach wie vor durch seine hohe Geschwindigkeit um das Zentrum aus, ein Effekt, der bei Sternen, die um schwarze Löcher kreisen, häufig auftritt. Sterne können aufgrund der Gravitationswechselwirkung mit hoher Geschwindigkeit umhergeschoben werden.

Andere Erklärungen

Die Forschergruppe sagt, dass die gefundene dunkle Masse von mehreren Weißen Zwergen oder mehreren stellaren Schwarzen Löchern stammen könnte. Allerdings ist die Region so konzentriert und gleichförmig, dass sich diese Objekte in einem perfekten Gleichgewicht befinden müssten, was selten der Fall ist.

Weitere Beweise für diesen Haufen müssen noch gesucht werden, aber die Gruppe schließt das Papier mit der Feststellung ab, dass die konzentrierte Fläche so klein ist, dass es schwer ist, sich etwas anderes als ein intermediäres Schwarzes Loch vorzustellen.

Sollte sich dies bestätigen, wäre es die erste bestätigte Beobachtung eines intermediären Schwarzen Lochs. Das öffnet die Tür zu weiteren Fragen wie: Wo haben sie sich die ganze Zeit versteckt?