Aktive Galaxien

Enges Doppelsystem aus Schwarzen L�chern

In einer mehrere Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie umkreisen sich wom�glich zwei Schwarze L�cher in relativ geringem Abstand. Bisher sind erst wenige Kandidaten f�r ein derartiges Doppelsystem bekannt, obwohl sie im Universum recht h�ufig vorkommen sollten.

Todd Boroson und Tod Lauer vom National Optical Astronomy Observatory (NOAO) in Tucson analysierten die Emissionsspektren von 17 500 Quasaren, die im Rahmen des Sloan Digital Sky Survey – einer gro�fl�chigen Himmelsdurchmusterung – erfasst worden waren. Die von den aktiven Galaxienkernen ausgehende Strahlung enth�lt sowohl Informationen �ber das zentrale Schwarze Loch als auch �ber die Materie, welche um das kompakte Objekt kreist. Trieben also zwei solcher Exemplare ihr Unwesen darin, w�rden sie charakteristische Spuren im Licht des Quasars hinterlassen.

Doppelter Satz

Boroson und Lauer stie�en aber nur im Fall von Objekt SDSS J153636.22+044127.0 auf viel versprechende Besonderheiten: einen doppelten Satz an Emissionslinien, den die beiden Wissenschaftler durch die Existenz zweier eng gebundener Schwarzen L�cher erkl�ren. Um auszuschlie�en, dass sich in ihren Beobachtungen lediglich zwei gro�e Galaxien �berlagern, bestimmten sie die Rotverschiebung der beiden Quellen – mit Hilfe derer sich die Entfernung absch�tzen l�sst. Tats�chlich best�tigten sie mit einer Wahrscheinlichkeit von 99,7 Prozent, dass es sich nur um ein einziges System handelt.

Bildzoom — **Schwarze L�cher im Doppel**

"Wenn es dennoch aus einer �berlagerung hervorgeht, muss eines der Objekte recht merkw�rdig sein", best�rkt Boroson die Ergebnisse. Die Hypothese der beiden Forscher w�re sogar �berpr�fbar, wenn der Quasar �ber mehrere Jahre beobachtet w�rde: Auf Grund der Bahnbewegungen sollte sich seine Signatur im Lauf der Zeit merklich �ndern.

Die untersuchte Galaxie ging laut den Wissenschaftlern aus der Fusion zweier kleinerer Sternsysteme hervor, die jeweils ein Schwarzes Loch enthielten. Anhand der Bahngeschwindigkeiten berechneten Boroson und Lauer, dass eines der beiden eine Masse von rund 20 Millionen Sonnen besitzt, w�hrend das andere etwa 50-mal massereicher ist. Beide umrunden sich in einem Abstand von einem drittel Lichtjahr und brauchen f�r einen kompletten Umlauf rund 100 Jahre, sch�tzen die Forscher.

Hierarchisches Wachstum

Ihr Fund unterst�tzt die These, dass das Wachstum von Strukturen im Universum hierarchisch verl�uft. Bereits vorher gab es Kandidaten f�r ein Doppelsystem aus zwei Schwarzen L�chern. Allerdings waren deren Abst�nde meist viel gr��er als im Fall von SDSS J153636.22+044127.0. Zudem lie�en die Daten oftmals auch andere Interpretationsm�glichkeiten zu – mit weitaus gr��eren Wahrscheinlichkeiten als bei Boroson und Lauer.

Viele Galaxien sammeln sich in gr��eren Gruppen von bis zu einigen tausend Exemplaren, in denen beizeiten einzelne Systeme miteinander kollidieren und verschmelzen k�nnen. Besitzen die Kollisionspartner ein supermassereiches Schwarzes Loch in ihrem Zentrum, sollten diese auf Grund der enormen Anziehungskraft umeinander kreisen und sich schlie�lich wom�glich zu einem noch gr��eren Massemonster vereinen, vermuten Wissenschaftler. Somit k�nnten theoretisch Galaxien mit zwei oder sogar mehreren Schwarzen L�chern in ihrem Inneren existieren. (mp)