Astronomen haben ein kleines supermassereiches Schwarzes Loch entdeckt, das im Zentrum einer 340 Millionen Lichtjahre entfernten Zwerggalaxie lauert. Und selbst wenn seine Dimensionen klein sind, kann es helfen, die kompliziertesten Rätsel der Schwarzen Löcher zu lösen.
Das Schwarze Loch wurde in der Zwerggalaxie RGG 118 gefunden, und heute ist es das kleinste Schwarze Loch, das wir kennen, und doch ist seine beeindruckende Masse das 50.000-fache der Masse unserer Sonne. Es ist jedoch immer noch weniger als die Hälfte der Masse des nächstkleineren entdeckten supermassiven Schwarzen Lochs und 100-mal weniger als die Masse eines supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Galaxie.
Die Vergleichsergebnisse zeigen, dass das RGG-Schwarze Loch 200.000-mal kleiner ist als das größte bekannte supermassereiche Schwarze Loch.
Trotz des Größenvergleichs ist dieses neu entdeckte Schwarze Loch unglaublich wichtig für Astronomen, die versuchen, die komplexen Evolutionsprozesse zu verstehen, die die Entwicklung supermassiver schwarzer Sterne in fast allen Galaxien dominieren, und wie sie die Entwicklung der Wirtsgalaxien bestimmen.
Bild von RGG 118
"Es mag umstritten klingen, aber es ist sehr wichtig, ein so kleines, riesiges Schwarzes Loch zu finden", sagte Vivian Balthasar von der Universität von Michigan in Ann Arbor für eine Pressemitteilung der NASA. "Wir können die Beobachtungen der leichtesten supermassiven Schwarzen Löcher verwenden, um besser zu verstehen, wie Schwarze Löcher unterschiedlicher Größe wachsen." Das RGG 118 wurde ursprünglich vom Projekt Sloan Digital Celestial Survey entdeckt, und ein Team unter der Leitung von Balthazar verwendete das Chandra-Röntgenobservatorium der NASA und ein 6,5-Meter-Magellan-Teleskop in Chile, um ein überraschend kleines supermassives Schwarzes Loch zu beschreiben. Mit Hilfe des Magellan-Teleskops konnten sie die Bewegung von kaltem Gas in der Mitte des RGG 118 visuell untersuchen und mit Hilfe von Chandra ein maßstabsgetreues Bild der Röntgenstrahlung eines heißen wirbelnden Gases in unmittelbarer Nähe des Schwarzen Lochs erhalten. Mit beiden Mitteln konnte nachgewiesen werden, dass sich das Schwarze Loch der Galaxie RGG 118 ebenso verhält wie andere supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien.
Die Rotationsgeschwindigkeit der Sterne, die das Schwarze Loch im Herzen der Galaxie umgeben, bestätigte diese Entdeckung ebenfalls.
"Wir haben festgestellt, dass sich dieses kleine supermassereiche Schwarze Loch genauso verhält wie seine größeren und in einigen Fällen viel größeren Verwandten", fügte Co-Autorin Amy Reyns von der University of Michigan hinzu. "Dies sagt uns, dass schwarze Sterne unabhängig von ihrer Größe gleich wachsen."
Eines der größten Geheimnisse der modernen Astrophysik ist die Existenz eines wirklich gewaltigen Schwarzen Lochs, das milliardenfach größer ist als die Masse der Sonne, die weniger als eine Milliarde Jahre nach dem Urknall im Universum existieren sollte. Die Astronomen hoffen, durch die Entdeckung dieses kleinen Exemplars eines Schwarzen Lochs das Evolutionsmodell wiederherzustellen. Gegenwärtig besagt die Theorie, dass supermassive Schwarze Löcher entweder durch den schnellen Zusammenbruch riesiger Gaswolken entstehen, deren Masse das 100.000-fache der Masse unserer Sonne beträgt, oder durch den Zusammenbruch massereicher Sterne. Jetzt haben wir die Möglichkeit, am Beispiel des RGG 118 herauszufinden, welches dieser Modelle am wahrscheinlichsten ist.
"Wir sind von zwei Ideen über die Entstehung supermassereicher Schwarzer Löcher geprägt", sagt Elena Gallo, eine weitere Forscherin von der University of Michigan. "Das Schwarze Loch der Galaxie RGG 118 dient als Ersatz für jene Löcher, die es im jungen Universum gab, und kann uns so helfen, zu verstehen, welches von ihnen wahr ist."
