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HUBBLE
Schwarzes Loch von M87 auf Wanderschaft
von Stefan Deiters
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26. Mai 2010

Das Schwarze Loch im Zentrum der elliptischen Riesengalaxie M87 befindet sich nicht an der Stelle, wo es von Astronomen vermutet worden war. Dies ist das Ergebnis von Untersuchungen mit dem Weltraumteleskop Hubble. Verantwortlich dafür könnte die Verschmelzung von zwei kleineren Schwarzen Löchern in der Vergangenheit oder aber der eindrucksvolle Jet von M87 sein.

M87

M87 mit dem Schwarzen Loch (Black Hole), das sich nicht exakt im Galaxienzentrum (Galaxy Center) befindet. Auch markiert ist ein Knoten im Jet (HST-1), der 2006 aufleuchtete. Die Aufnahmen entstanden 1998 (rechts) und 2006. Bild: NASA, ESA, D. Batcheldor und E. Perlman (Florida Institute of Technology), Hubble Heritage Team (STScI/AURA) und J. Biretta, W. Sparks und F.D. Macchetto (STScI) [Großansicht]

Ein internationales Astronomenteam hat mit Hilfe des Weltraumteleskops Hubble eine überraschende Entdeckung gemacht: Das supermassereiche Schwarze Loch, das sich im Zentralbereich der relativ nahegelegenen elliptischen Riesengalaxie M87 befindet, liegt nicht exakt im Zentrum der Galaxie. Ursache dafür könnte nach Ansicht der Wissenschaftler sein, dass das Schwarze Loch durch die Verschmelzung zweier weniger massereicher Schwarzer Löcher entstanden ist. "Eine andere Möglichkeit wäre aber auch, dass der eindrucksvolle Jet von M87 das supermassereiche Schwarze Loch aus dem Galaxienzentrum gedrückt hat", so Daniel Batcheldor vom Florida Institute of Technology, der die Untersuchung leitete. Die Ergebnisse werden in Kürze in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.

Die Untersuchung, die jetzt auch auf einer Fachtagung in Florida präsentiert wurde, ist Teil eines größeren Beobachtungsprojektes mit dem Weltraumteleskop Hubble, das von Andrew Robinson vom Rochester Institute of Technology geleitet wird. "Was diese Entdeckung so interessant macht ist, dass wir hier möglicherweise einen Hinweis auf eine Verschmelzung von zwei Schwarzen Löchern gefunden haben", erläutert Robinson. "Das ist für Wissenschaftler wichtig, die nach Quellen von Gravitationswellen suchen und auch für Forscher, die die Verschmelzung von Schwarzen Löchern simulieren, da es zeigt, dass so etwas wirklich vorkommt. Nach den gängigen Modellen sollten die Schwarzen Löcher bei der Verschmelzung einen 'Kick' durch das Aussenden von Gravitationswellen bekommen, wodurch sie aus dem Zentrum wandern können."

"Wenn ein supermassereiches Schwarzes Loch einmal so einen Kick abbekommen hat", ergänzt David Merritt, Professor für Physik in Rochester, "kann es Millionen oder gar Milliarden von Jahren dauern, bis es wieder in seine Ruheposition zurückkehrt, insbesondere in Zentren von so großen und diffusen Galaxien wie M87. Die Suche nach solchen Verschiebungen von Schwarzen Löchern ist also eine gute Methode, um die Verschmelzungsgeschichte von Galaxien zu studieren."

Eindrucksvolle Jets, wie bei M87, sind bei aktiven Galaxien sehr häufig. Es handelt sich um gebündelte Teilchenstrahlen, die aus unmittelbarer Nähe des Schwarzen Lochs stammen. Dieses Schwarze Loch ist für die Aktivität der Galaxie verantwortlich, es verschlingt nämlich bei aktiven Galaxien große Mengen an Material. Galaxien können etwa durch eine Verschmelzung mit einer anderen Galaxie "aktiv" werden. Dadurch gerät frisches Material ins Zentrum der Galaxie, so dass das Schwarze Loch neue Nahrung erhält. Die Entdeckung des verschobenen Schwarzen Lochs könnte also auch ein Hinweis darauf sein, wie aktiv eine Galaxie ist und wie ihre Jets entstehen.

Astronomen kennen viele Galaxien wie M87, von daher ist davon auszugehen, dass auch hier die Schwarzen Löcher nicht genau im Zentrum liegen. Dies könnte einige interessante Konsequenzen haben, etwa in Bezug auf die Wechselwirkungen zwischen Schwarzem Loch und der Umgebung oder die Modelle über aktive Galaxien, in denen sich das supermassereiche Schwarze Loch in der Regel genau im Zentrum befindet.

Besonders faszinierend ist die Entdeckung nach Ansicht der Astronomen auch im Hinblick auf die Zukunft unserer eigenen Heimatgalaxie. Sie wird vermutlich in drei Milliarden Jahren mit der Andromedagalaxie verschmelzen. Da sich in den Zentren beider Galaxien Schwarze Löcher befinden, dürften auch diese verschmelzen und das dadurch entstehende größere Schwarze Loch einige Milliarden Jahre lang durch das Zentrum der Galaxie wandern.

Astronomen glauben, dass Galaxien durch wiederholte Verschmelzungen wachsen. Von daher ist davon auszugehen, dass sich in zahlreichen Galaxien entweder Paare von Schwarzen Löchern befinden oder aber Schwarze Löcher, die nach ihrer Verschmelzung einen 'Kick' bekommen haben und dadurch im Zentrum ihrer Galaxie umherwandern.

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siehe auch
M87: Neue Einblicke ins Innere der Riesengalaxie - 3. Juli 2009
M87: Masse des Schwarzen Lochs unterschätzt? - 10. Juni 2009
Messier 87: Riesige Galaxie - kleiner als gedacht - 22. Mai 2009
Bild des Tages - 16. September 2008: M87
VLBA: Der zweite Jet von M87 - 8. Oktober 2007
HESS: Blick ins Innere von M87 - 27. Oktober 2006
Chandra: Die Knoten im Jet von M87 - 28. September 2001
Hubble Heritage Projekt: Der Jet von M87 - 6. Juli 2000
Links im WWW
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