Schwarzes Loch überdauerte Kollision von Galaxien

Cambridge (USA) – Das bislang einzige bekannte Schwarze Loch mittlerer Größe ist von einer großen Ansammlung junger Sterne umgeben. Das zeigen Beobachtungen eines internationalen Forscherteams mit dem Weltraumteleskop Hubble. Das sei ein Indiz dafür, dass sich das Schwarze Loch ursprünglich im Zentrum einer kleinen Galaxien befunden habe, so die Astronomen im Fachblatt „Astrophysical Journal Letters“. Die Zwerggalaxie sei vermutlich von einem größeren Sternsystem zerrissen und verschluckt worden, aber das Schwarze Loch habe diese Katastrophe überlebt.

Mittelgewichtiges Schwarzes Loch

„Wir können hier erstmalig die Umgebung des mittelgewichtigen Schwarzen Lochs beobachten“, erklärt Mathieu Servillat vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge im US-Bundesstaat Massachusetts. „Und das liefert uns Hinweise auf seine Herkunft und Entstehung.“ Gemeinsam mit seinen Kollegen hat Servillat das 290 Millionen Lichtjahre entfernte Schwarze Loch ESO 243-49 HLX-1 beobachtet, das eine Masse von 20.000 Sonnen besitzt und sich in der Nachbarschaft einer größeren Galaxie befindet.

Astronomen kennen einerseits stellare Schwarze Löcher, Überreste explodierter Sterne mit der mehrfachen Masse der Sonne. Und andererseits supermassive Schwarze Löcher mit der millionen- oder gar milliardenfachen Sonnenmasse in den Zentren von Galaxien. Noch gibt es keine befriedigende Erklärung dafür, wie diese Giganten entstanden sind. Eine Theorie besagt, dass sie aus der Verschmelzung mittelgewichtiger Schwarzer Löcher mit der 10.000- bis 100.000-fachen Sonnenmasse hervorgegangen sind. ESO 243-49 HLX-1 ist das bislang einzige bekannte Schwarze Loch in diesem Massenbereich.

Die Beobachtungen von Servillat und seinen Kollegen zeigen nun, dass dieses Schwarze Loch von rund einer Million überwiegend jungen Sternen umgeben ist. Der Sternhaufen hat einen Durchmesser von etwa 250 Lichtjahren und die Forscher schätzen das Alter der Sterne auf 200 Millionen Jahre. Das ist astronomisch gesehen nicht mehr als ein Augenblick. Die einzige plausible Erklärung ist nach Ansicht des Teams, dass vor 200 Millionen Jahren eine Zwerggalaxie von dem benachbarten großen Sternsystem verschlungen worden ist. Das Schwarze Loch im Kern dieser Zwerggalaxie hat die Katastrophe überlebt und die große Galaxie wieder verlassen. Die Sterne wiederum sind bei der Kollision der beiden Galaxien aus Gas in der Umgebung des Schwarzen Lochs entstanden. Über das weitere Schicksal des Schwarzen Lochs herrscht noch Unklarheit. Möglicherweise fällt es auf einer Spiralbahn in die große Galaxie hinein und verschmilzt in mehreren 100 Millionen Jahren mit dem supermassiven Schwarzen Loch in ihrem Zentrum.