Schwarze Löcher einfacher als gedacht

Schwarze Löcher lassen sich allein durch ihre Masse, ihre Rotation und ihre elektrische Ladung charakterisieren. Dies war bis jetzt allerdings nur unter idealisierten Bedingungen bewiesen worden. Norman Gürlebeck vom Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation in Bremen konnte die erstaunliche Einfachheit dieser Himmelskörper nun auch in komplexen astrophysikalischen Situationen zeigen, wie er in der Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ berichtet.

Schwarze Löcher stellen das Endstadium in der Entwicklung von enorm massereichen Sternen dar. Weder Materie noch Licht können einem solchen Objekt entkommen. Bisher konnte man nur unter bestimmten Annahmen zeigen, dass sich ein Schwarzes Loch von außen durch lediglich drei Parameter vollständig beschreiben lässt: Man ging davon aus, dass Schwarze Löcher allein im Universum existieren und keine weiteren Sterne vorhanden sind. Doch im Weltall weisen Schwarze Löcher teils einen Begleiter auf – ein weiteres Schwarzes Loch oder einen Stern – oder sind von einer Materiescheibe umgeben. All dies führt dazu, dass sich das Schwarze Loch durch ein zusätzliches Gravitationsfeld verformt. Dieses Phänomen ähnelt den Gezeiten auf der Erde, welche hauptsächlich durch die Anziehungskraft des Mondes verursacht werden.

Mehrere internationale Forschungsteams gehen der Frage nach, ob sich auch solche Exemplare nur durch drei Parameter beschreiben lassen. Gürlebeck konnte nun durch theoretische Überlegungen zeigen, dass trotz der Verformung der Schwarzen Löcher keine weiteren Parameter zur Charakterisierung erforderlich sind. Die neue Erkenntnis ist für Gravitationsphysiker eine wichtige Grundlage zur Interpretation von Gravitationswellen. Diese bislang noch nicht direkt nachgewiesenen Wellen in der Raumzeit entstehen nämlich vorrangig in Doppelsystemen.