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Erschütterung der Raumzeit: Forscher errechnen Zusammenstoß zweier schwarzer Löcher

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Von: Max Partelly

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Eine besondere Variante eines Schwarzen Loches: ein Blazar. (Illustration)
Eine besondere Variante eines Schwarzen Loches: ein Blazar. (Illustration) © NASA

Ein schwarzes Loch im Weltraum ist mysteriös und erfordert noch viel Forschung. Doch was passiert, wenn zwei davon zusammenstoßen?

Washington D.C. - Die Forschenden sind sich zu 99 Prozent sicher: Es wird zu einer gewaltiger Kollision zweier schwarzer Löcher kommen, die die Raumzeit erschüttern wird. In der Studie, die die Wissenschaftler in dem Journal Astrophysical Journal Letters veröffentlichten, wurden die beiden schwarzen Löcher, die den Namen PKS 2131-021 teilen, beobachtet und Erkenntnisse gewonnen, die noch spannender sind als die Möglichkeit, dass es auf einem heißen Jupiter Edelsteine regnen könnte.

Die beiden beobachteten schwarzen Löcher befinden sich in etwa 9 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. NASA erklärte, dass diese sich seit ungefähr 100 Millionen Jahren kontinuierlich aufeinander zubewegen. Mittlerweile umkreisen sich die beiden schwarzen Löcher etwa alle zwei Jahre.

Kollision zweier supermassiven schwarzen Löcher wird Raumzeit erschüttern

Niemand, der heute am Leben ist, wird den Zusammenstoß miterleben können, so viel sei zur Beruhigung gesagt. Erst in 10.000 Jahren wird es so weit sein, wenn die beiden schwarzen Löcher miteinander verschmelzen und Gravitationswellen durch das Universum senden. Gravitationswellen sind Wellen im Gefüge der Raumzeit und wurden zuerst von Albert Einstein vorhergesagt.

Nichtsdestotrotz ist es wichtige Forschungsarbeit, die die Wissenschaftler leisteten. Schon heute lassen sich über deren Beobachtung Erkenntnisse gewinnen, wie supermassive schwarze Löcher entstehen und welche Folgen es hat, wenn sie zusammenstoßen.

Supermassive schwarze Löcher: Riesen mit der millionenfach Masse unserer Sonne

Supermassive schwarze Löcher sind extrem dichte Objekte, die hunderte Millionen Mal massereicher sind, als die Sonne im Zentrum unseres Sonnensystems. Diese schwarzen Löcher befinden sich im Herzen der meisten Galaxien im Universum - vielleicht sogar in allen.

Wie die schwarzen Löcher eine derartige Masse erreichen können, ist für Astronomen noch ein Rätsel. Eine Theorie besagt, dass sie entstehen, wenn mindestens zwei kleinere schwarze Löcher verschmelzen, erklärt NASA. Die Erkenntnisse der Forschenden könnte dazu beitragen, diese Annahme zu bestätigen.

Schwankungen in der Helligkeit von Plasmastrahl aus schwarzem Loch ermöglicht Berechnungen

Bei PKS 2131-021 handelt es sich um ein besonderes schwarzes Loch: es ist ein sogenannter Blazar. Ein Blazar ist ein supermassives schwarzes Loch, das zufällig einen Strahl hochgeladener Materie direkt auf die Erde richtet. Diesen Strahl kann man bezüglich seiner Helligkeit messen. Er entsteht durch Gas, das von dem schwarzen Loch angezogen und ins Universum geschleudert wird - mit annähernd Lichtgeschwindigkeit.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass die Helligkeit des Blazars auffallend regelmäßig schwankte. So regelmäßig, dass die Autoren es mit dem Ticken einer Uhr verglichen. Die Vorhersehbarkeit bot die Basis für eine Theorie: Sie werden durch ein zweites schwarzes Loch verursacht, das an dem ersten sozusagen zerrt, wenn sie sich umkreisen.

Die Forschenden werteten also die Daten von fünf Observatorien aus, welche von diesen über 45 Jahre erfasst wurden. Die Daten bestätigten die Theorie der Wissenschaftler. Die Vorhersagen deckten sich mit den Daten über die wechselnde Helligkeit des Blazars. Der Einfluss der Schwerkraft, den Himmelskörper aufeinander haben, wird immer wieder zur Basis von neuen Erkenntnissen. So konnten beispielsweise kürzlich neue Erkenntnisse über einen Planeten mit zwei Sonnen - wie in den Star Wars Filmen - gewonnen werden.

Wellen in der Raumzeit schon vor der Kollision

Schon bevor die beiden Riesen zusammenstoßen, könnten sie Gravitationswellen ins All senden. Groß genug wären die beiden supermassiven schwarzen Löcher dafür und einander nahe genug auch. Das erklären auch die Autoren der Studie. Deswegen konzentrieren sie zukünftige Beobachtungen von PKS 2131-021 darauf, diese Wellen auf frischer Tat zu ertappen. (mda)

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