Historisch gesehen gibt es die schwarzen Löcher, die Astronomen gefunden haben, in zwei verschiedenen Größen: stellare schwarze Löcher (auch bekannt als Kollapsare), die aus der Implosion sterbender Sterne hervorgehen und einen Massenbereich von 5 bis mehreren Zehn ihrer Sternmasse haben und supermassiv sind Schwarze Löcher, die einen Massenbereich von Millionen bis Milliarden der unserer Sonne haben. Es war jedoch äußerst selten, ein Schwarzes Loch mit einem Massenbereich zu finden, der zwischen beiden liegt. Bis heute also. 

Ein internationales Team von Astronomen, die mit dem Laser Interferometry Gravitational Wave Observatory Scientific Collaboration (LSC) und dem Virgo Collaboration zusammenarbeiten, gab am Mittwoch bekannt, dass sie zum ersten Mal in der Geschichte die Gravitationswellen, die durch die Bildung einer Zwischenmasse erzeugt werden, direkt beobachtet haben Schwarzes Loch (IMBH) – eines mit der 142-fachen Masse unseres lokalen Sterns. Das Team verwendete die beiden LIGO-Sensoren in Amerika sowie den dritten in Italien, um die Beobachtung durchzuführen. Sie haben die Gravitationswelle GW190521 genannt.

Wie Dr. Karan Jani, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Vanderbilt University, TechQ erklärte, war das Signal selbst winzig – nur vier verschnörkelte Linien, die nur eine Zehntelsekunde dauern -, aber seine Auswirkungen auf unser Verständnis des Kosmos sind immens. „Wir konnten bestätigen, dass dies auf eine Kollision zweier Schwarzer Löcher zurückzuführen ist“, sagte Jani. „Beide sind extrem massiv; etwas, von dem wir wissen, dass Sterne es nicht können. “ 

Die einzelnen Schwarzen Löcher wogen ungefähr das 85- bzw. 65-fache der Sonnenmasse. Beide liegen jenseits der theoretischen Gewichtsgrenze von Kollapsaren. Als sie vor sechs Milliarden Jahren in einer 5 Gigaparsec entfernten Region des Weltraums zusammenbrachen, setzten sie „acht Sonnenmassen an Energie“ in Form einer Gravitationswelle frei und brachten das noch massivere IMBH hervor, das das Team laut a Vanderbilt Pressemitteilung.

Jani erklärt, dass IMBHs in einer sogenannten „Schwarzlochwüste“ existieren, da wir zuvor kein beobachtungsbestätigtes Signal für die Existenz eines IMBH hatten. „Wir wissen es einfach nicht. als wäre es eine Lücke in der Natur“, stellte Jani fest. „Hat [die Natur] eine gewisse Vorliebe dafür, nur wenige schwarze Löcher in diesen verschiedenen Massen zu machen?“

Natürlich ist das Universum ein großer Ort und nur weil wir bisher keine IMBHs gefunden haben, heißt das nicht, dass wir nicht nach ihnen gesucht haben. Astronomen haben 305 potenzielle Kandidaten gefunden, basierend auf der Analyse von mehr als einer Million Bildern, die während der Sloan Digital Sky Survey aufgenommen wurden. Ihre Anwesenheit wurde jedoch aufgrund der Emissionen ultraluminöser Röntgenquellen (ULX) und der Bewegung von Kugelsternhaufen festgestellt, niemals direkt beobachtet. Astronomen entdeckten 2009 einen solchen leuchtenden Kandidaten am Rande der 290 Millionen Lichtjahre entfernten ESO 243-49-Galaxie (unten).

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NASA / ESA

„Eine solche Entdeckung ist unerlässlich“, sagte der Hauptautor Sean Farrell von der University of Leicester im Jahr 2009. „Obwohl bereits bekannt ist, dass Schwarze Löcher mit Sternmasse die Überreste massereicher Sterne sind, sind die Bildungsmechanismen supermassiver Schwarzer Löcher noch unbekannt Die Identifizierung von HLX-1 ist daher ein wichtiger Schritt für ein besseres Verständnis der Bildung der supermassiven Schwarzen Löcher im Zentrum der Milchstraße und anderer Galaxien. “

„Dies ist ein Meilenstein in der modernen Astronomie und ein persönlicher Meilenstein nach sechs Jahren intensiver Forschung auf der Jagd nach diesen schwer fassbaren Schwarzen Löchern“, sagte Jani. „Das System, das wir entdeckt haben, ist so bizarr, dass es eine Reihe früherer Annahmen über die Entstehung von Schwarzen Löchern bricht.“ Er merkt an, dass der Prozess zur Herstellung eines IMBH 500-mal seltener ist als der von herausragenden oder supermassiven Schwarzen Löchern – genau wie die Wahrscheinlichkeit, einen Golfball aus Argentinien mitten im Flug mit einem zweiten Golfball aus China abzufangen.

„Wir haben uns jedes bekannte Szenario angesehen, das dieses Schwarze Loch geschaffen hätte, haben aber noch keine abschließende Erklärung dafür“, schloss er. „Was wir mit Sicherheit wissen, ist, dass alles, was dieses Schwarze Loch mit mittlerer Masse ausmacht, ein viel seltenerer Prozess ist. Wir müssen noch viel mehr finden, um ihre Herkunft zu verstehen. “