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VLT
Schwarzes-Loch-Paar im Zentrum von NGC 7727
von Stefan Deiters
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2. Dezember 2021

Forschende haben mithilfe des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO ein Paar aus zwei supermassereichen Schwarzen Löchern in der Galaxie NGC 7727 nachweisen zu können. Das System im Sternbild Wassermann ist lediglich 89 Millionen Lichtjahre von uns entfernt und die beiden Schwarzen Löcher nur 1600 Lichtjahre voneinander getrennt.

NGC 7727

Nahaufnahme der beiden hellen galaktischen Kerne in NGC 7727, einer 89 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernten Galaxie im Sternbild Wassermann. Jeder Kern besteht aus einer dichten Gruppe von Sternen mit einem supermassereichen Schwarzen Loch in seinem Zentrum. Bild: ESO/Voggel et al.  [Großansicht]

Es ist ein neuer Rekord für eine Galaxie, in deren Zentrum sich zwei supermassereiche Schwarze Löcher umkreisen: NGC 7727 ist nämlich lediglich 89 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, während der bisherige Rekordhalter eine Entfernung von immerhin 470 Millionen Lichtjahre hatte. NGC 7727 befindet sich im Sternbild Wassermann.

Supermassereiche Schwarze Löcher dürften sich in den Zentren praktisch aller Galaxien befinden. Da sich Galaxien auch immer wieder nahekommen, kollidieren und anschließend verschmelzen, dürfte es in zahlreichen Systemen auch mehr als nur ein supermassereiches Schwarzes Loch geben. Diese Paare sollten sich im Laufe der Zeit immer näher kommen und sich schließlich zu einem noch größeren Schwarzen Loch vereinen.

Das dürfte auch für das Paar in NGC 7727 gelten, dessen Partner den geringsten bislang ermittelten Abstand voneinander aufweisen: Sie sind lediglich 1600 Lichtjahre voneinander entfernt. "Es ist das erste Mal, dass wir zwei supermassereiche Schwarze Löcher finden, die sich so nahe sind, weniger als die Hälfte des Abstands des bisherigen Rekordhalters", sagt Karina Voggel, Astronomin am Observatoire de Strasbourg. "Der geringe Abstand und die Geschwindigkeit der beiden Schwarzen Löcher deuten darauf hin, dass sie wahrscheinlich innerhalb der nächsten 250 Millionen Jahre zu einem Riesen-Schwarzen-Loch verschmelzen werden", so Holger Baumgardt von der University of Queensland in Australien. Das Team vermutet, dass Verschmelzungen von Schwarzen Löchern wie in NGC 7727 auch die Entstehung der massereichsten Schwarzen Löcher im Universum erklären könnte.

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Erstmals bei einem solchen Schwarzen-Loch-Paar gelang es dem Team auch, die Massen der einzelnen Schwarzen Löcher durch ihren gravitativen Einfluss auf die Sterne in ihrer Umgebung zu bestimmen. Das größere der beiden Schwarzen Löcher, das sich nahezu genau im Zentrum der Galaxie befindet, hat eine Masse, die dem 154-Millionen-Fachen der Masse unserer Sonne entspricht. Das andere Schwarze Loch hat eine Masse von 6,3 Millionen Sonnenmassen. Bei der Bestimmung setzte das Team auf Daten des Multi-Unit-Spectroscopic Explorer (MUSE) des Very Large Telesope.

Dass es in NGC 7727 zwei supermassereiche Schwarze Löcher gibt, war schon länger vermutet worden, doch da aus ihrer unmittelbaren Umgebung keine großen Mengen an hochenergetischer Strahlung kommt, war der Nachweis der Schwarzen Löcher bislang nicht möglich. "Unsere Entdeckung deutet darauf hin, dass es viele weitere dieser Relikte von Galaxienverschmelzungen da draußen geben könnte und dass sie viele versteckte massereiche Schwarze Löcher enthalten könnten, die noch darauf warten, entdeckt zu werden", vermutet Voggel. "Das könnte die Gesamtzahl der bekannten supermassereichen Schwarzen Löcher im lokalen Universum um 30 Prozent erhöhen"

Über ihre Entdeckung berichtet das Team in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics erschienen ist. Die Galaxie NGC 7727 war auch am Montag als unser Bild des Tages zu sehen.

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Schwarzes-Loch-Paar im Zentrum von NGC 7727. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Bild des Tages - 29. November 2021: NGC 7727
Galaxien: Drei Schwarze Löcher auf Kollisionskurs - 1. Oktober 2019
Gravitationswellen: Das bislang masseärmste Schwarze-Loch-Paar - 16. November 2017
XMM-Newton: Paar aus Schwarzen Löchern in normaler Galaxie - 23. April 2014
Schwarze Löcher: Gewichtiges Duo im Sternbild Schlange? - 2. Februar 2009
Adaptive Optik: Schwarze Löcher in kollidierenden Galaxien - 22. Mai 2007
Chandra: Zwei Schwarze Löcher vor Verschmelzung - 10. April 2006
 
Links im WWW
Voggel, K. T. et al. (2022): First direct dynamical detection of a dual super-massive black hole system at sub-kpc separation, Astronomy & Astrophyscis, zur Veröffentlichung akzeptiert
ESO
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