Astronomie: Das Sieb im Zentrum der Milchstraße

Im Zentrum unserer Milchstraße befinden sich in einem Umkreis von nur 3,26 Lichtjahren mehrere tausend Schwarze Löcher. Zu diesem Schluss kommt ein Astronomenteam aus den USA und Chile nach der Auswertung von Archivdaten des Röntgensatelliten Chandra. Die Forscher identifizierten Strahlungsausbrüche von zwölf Schwarzen Löchern, die Doppelsysteme mit normalen Sternen bilden. Hochgerechnet müssten sich demnach in dieser Region 300 bis 500 solcher Paare und 10.000 isolierte Schwarze Löcher befinden, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

Suche im Gedächtnis des Chandra-Satelliten

Wie bei allen Galaxien befindet sich auch im Zentrum der Milchstraße ein supermassereiches Schwarzes Loch. Aus der Dynamik der Sternbewegungen in Galaxien ergibt sich, dass sich um solche großen Schwarzen Löcher viele kleinere ansammeln sollten – entstanden aus Überresten großer Sterne. „Die Theorie sagt bis zu 20.000 solcher stellarer Schwarzen Löcher im zentralen Parsec der Milchstraße voraus“, sagt Charles Hailey von der New Yorker Columbia Universität. Als Parsec bezeichnen Astronomen eine Entfernung von 3,26 Lichtjahren. Doch bislang habe man in dieser Region keine auffällige Häufung Schwarzer Löcher nachweisen können.

Das liegt daran, dass die meisten stellaren Schwarzen Löcher „ruhig“ sind, also keine auffällige Strahlung aussenden. Nur Schwarze Löcher, auf die Materie von einem zweiten Stern einfällt, verraten sich durch sporadische Ausbrüche von Röntgenstrahlung. Doch gut nachweisbare, energiereiche Röntgenausbrüche sind selten – nur alle paar hundert Jahre wäre einer aus dem Milchstraßenzentrum zu erwarten. Hailey und seine Kollegen haben deshalb in den Archivdaten des Röntgensatelliten Chandra nach Spuren von Schwarzen Löchern gesucht.

Interaktion der kleinen mit dem supermassiven schwarzen Loch

Das Team wurde fündig: Insgesamt zwölf Objekte spürten die Forscher in den Chandra-Daten auf, deren Röntgenstrahlung charakteristisch für Schwarze Löcher in Doppelsystemen ist. Auf etwa 300 bis 500 Schwarze Löcher in Doppelsystemen und 10.000 isolierte stellare Schwarze Löcher kommen die Forscher so. „Damit bestätigen unsere Ergebnisse die theoretischen Vorhersagen“, sagt Hailey. Die Milchstraße sei die einzige Galaxie, bei der sich beobachten lasse, wie kleine Schwarze Löcher mit dem großen, zentralen Schwarzen Loch wechselwirken und welche Art von Gravitationswellen sie erzeugen. Das Galaxie-Zentrum werde für die Forscher damit zu einer Art Labor für die Erforschung Schwarzer Löcher.