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Schwarzes Loch

Wie groß kann ein Schwarzes Loch werden?

Schwarze Löcher sind die schwersten Objekte im Universum. Doch ihrer Gefräßigkeit sind offenbar Grenzen gesetzt, wie eine neue Studie zeigt: Ab 50 Milliarden Sonnenmassen geht ihnen das "Futter" aus.

Kosmische Rekorde 28.12.2015

Sagittarius A*, das Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie, ist mit vier Millionen Sonnenmassen nicht gerade ein Leichtgewicht. Gleichwohl hat es da draußen im Weltall Verwandte, die es tatsächlich klein erscheinen lassen. Das Schwarze Loch in der Galaxie Messier 87 ist etwa solch ein Massemonster. Es galt lange Zeit mit gut sechs Milliarden Sonnenmassen als das größte seiner Art.

Mittlerweile wurde auch dieser Bestwert deutlich überboten: Der Quasar S5 0014+81 im Sternbild Kepheus könnte sage und schreibe bis zu 40 Milliarden Sonnenmassen schwer sein.

Schwarzes Loch in der Milchstraße

X-ray: NASA/UMass/D.Wang et al., IR: NASA/STScI

Sagittarius A* im Zentrum der Galaxis

Ist damit das Ende der Fahnenstange erreicht? Keineswegs, schreibt der Brite Andrew King in den "Monthly Notices Letters of the Royal Astronomical Society". Der Astrophysiker von der University of Leicester hat das Wachstum von Schwarzen Löchern in ein Modell übersetzt und nachgewiesen, dass Schwarze Löcher sogar noch größer werden können - wenn auch nicht unendlich groß.

Jungsternen gelingt die Flucht

Irgendwann haben nämlich die unersättlichen Schwarzen Löcher ihre Umgebung quasi leer gefressen. Wie King in seinem Forschungspapier schreibt, entsteht das Limit durch physikalische Vorgänge im Einzugsgebiet der Schwarzen Löcher. Sie ernähren sich normalerweise von Gas- und Staubteilchen, die sich zu einer rotierenden Scheibe anordnen.

Wenn Materie aus dieser sogenannten Akkretionsscheibe in den Schlund es Schwarzen Loches stürzt, heizt sie sich dabei auf und sendet Strahlung aus. Das ist der Grund dafür, dass Schwarze Löcher als leuchtende Quasare weithin im Weltall sichtbar sind. Allerdings erzeugt dieser Vorgang mit fortschreitender Dauer auch Instabilitäten in den Gas- und Staubwolken.

Die Folge: Die Teilchen kollabieren zu Materieklumpen, bilden junge Sterne - und können auf diese Weise dem Gravitationssog des Schwarzen Loches entkommen. Ab 50 Milliarden Sonnenmassen (etwa die Hälfte der Masse der gesamten Milchstraße) ist die Fluchtbewegung so stark, dass sich die Peripherie der Akkretionsscheibe mehr und mehr ausdünnt. Dann versiegt der Materienachschub, das Licht verschwindet und übrig bleibt der leere Raum.

Überwindung des Limits möglich

Wie King betont, gäbe es im Prinzip eine Möglichkeit, diesen natürlichen Grenzwert zu überwinden. Und zwar dann, wenn solch ein supermassives Schwarzes Loch ein zweites verschlucken würde. Dieser Vorgang würde allerdings in Dunkelheit passieren und wäre daher auch nicht direkt sichtbar.

Bemerkbar würde er sich allenfalls indirekt machen. Laut Albert Einstein erzeugen große Massen Krümmungen in der Raumzeit, die Sternenlicht von ihrer geradlinigen Bahn ablenken. Dieser Gravitationslinseneffekt wurde auch bereits nachgewiesen - etwa bei Neutronensternen, Galaxien und normalgewichtigen Schwarzen Löchern.

Robert Czepel, science.ORF.at

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