Die ferne Galaxie A2261-BCG bereitet Astronom:innen Kopfschmerzen. Denn dort, wo eigentlich ein Schwarzes Loch sein müsste, ist eine Lücke. Forschende haben eine Theorie, wie es dazu gekommen sein könnte.

Frankfurt/Ann Arbor - Schwarze Löcher sind rätselhafte und faszinierende Gebilde, die mit unglaublichen Kräften ausgestattet sind. Mit seiner riesigen Anziehungskraft zieht ein Schwarzes Loch alles an, was in seine Nähe kommt. Kein Licht dringt aus ihm heraus. Mit optischen Teleskopen sind die Schwerkraftgiganten deshalb nicht direkt zu beobachten. Jede Galaxie hat wohl im Zentrum ein Schwarzes Loch, das das Gebilde um sich zusammenhält - normalerweise.

Denn trotz intensiver Suche haben Astronom:innen in der fernen Galaxie mit dem kryptischen Namen A2261-BCG bisher kein solches Schwarzes Loch entdeckt. In der Mitte dieser hellsten Galaxie des Galaxienhaufens Abell 2261 ist quasi eine Lücke. Gemessen an ihrer Masse müsste die etwa drei Milliarden Lichtjahre entfernte Ansammlung von Sternen jedoch eines der größten bekannten supermassereichen Schwarzen Löcher haben. Expert:innen schätzen es auf mindestens zehn Milliarden Sonnenmassen.

Fehlendes Schwarzes Loch in Galaxie A2261-BCG gibt Astronom:innen Rätsel auf

Auch Kayhan Gültekin von der University of Michigan und sein Team wollten mehr über das verschwundene Schwarze Loch herausfinden und begaben sich auf dessen Suche. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie bei der American Astronomical Society. Mithilfe des Chandra-Röntgenteleskops tasteten die Astronom:innen um Gültekin das Zentrum der Galaxie nach Röntgenstrahlen ab, um herauszufinden, ob es dort ein Schwarzes Loch gibt oder nicht.

Röntgenstrahlung wird typischerweise von heißem Gas abgegeben, das um Schwarze Löcher wirbelt. Untersucht wurden neben dem Zentrum außerdem vier Sternenhaufen in dessen Nähe. Auch die Stelle, an der das Very Large Array-Teleskop in New Mexico in früheren Untersuchungen bereits Radioemissionen aufspürte, wurde nach Strahlung abgetastet. Die Radioemissionen hatten sich damals als 50 Millionen Jahre alt erwiesen und waren deshalb kein Beleg für die aktuelle Präsenz eines Schwarzen Lochs.

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Suche nach supermassereichem Schwarzen Loch: Hinweise auf Kollision

Fündig wurden die Astronom:innen jedoch nicht. „Unsere Analysen zeigen keinerlei Punktquellen der Röntgenemission im Zentrum von A2261-BCG, weder im optischen Zentrum der Galaxie, noch in den Sternenhaufen oder am Ursprung der Radioemission“, werden die Forschenden von „scinexx.de“ zitiert. Eine Verfälschung der Daten schließen die Astronom:innen aus. Die Sicht sei nicht durch Staubwolken oder abschirmende Gase verhüllt worden. Der Blick auf die Galaxie sei „staubfrei“ gewesen.

Laut Gültekin und seinem Team gibt es also entweder kein Schwarzes Loch im Kern der fernen Galaxie oder es sammelt nur sehr wenig Materie. Die Forscher:innen vermuten jedoch, dass die erste Variante zutrifft. „Auch wenn die Abwesenheit von Beweisen kein Beweis für eine Abwesenheit ist, passen unsere Beobachtungen dazu, dass es in der zentralen Region dieser Galaxie kein Schwarzes Loch gibt“.

Galaktische Katastrophe könnte Schwarzes Loch aus Galaxie katapultiert haben

Das supermassereiche Schwarze Loch könnte jedoch auch aus dem Kern der Galaxie A2261-BCG herausgeschleudert worden sein. So etwas kann passieren, wenn zwei Galaxien kollidieren und ihre zentralen Schwarzen Löcher verschmelzen. Dabei breiten sich im Universum Gravitationswellen aus. Der Rückstoß mit einer Geschwindigkeit von bis zu mehreren tausend Kilometern kann dazu führen, dass das Schwarze Loch von dem Zentrum weggedrückt oder versetzt wird. Hinweise auf so einen Vorgang wurden bereits gesammelt. Belege für die Existenz eines solchen Schwarzen Lochs gibt es jedoch noch nicht.

Dennoch könnte sich so eine galaktische Katastrophe vor rund zehn Millionen Jahren auch in der Galaxie A2261-BCG abgespielt haben. Einige Indizien sprechen laut den Forschenden dafür. Zum einen die ungewöhnliche Masse und Dichte des Zentrums und das kuriose Aussehen der Sternanhäufung mit seiner großen Lücke im Kern. Zudem dass seine Mitte rund 2.200 Lichtjahre gegenüber dem geografischen Zentrum verschoben ist.

Ob das Schwarze Loch womöglich noch irgendwo im Kernbereich zu finden ist oder es ganz aus dem zentralen Bereich der Galaxie geschleudert wurde, könnte noch James-Webb-Weltraumteleskop herausfinden, dessen Auflösung höher ist als die bisher eingesetzten Teleskope. Das Rätsel um die Galaxie A2261-BCG ist damit also noch nicht gelöst. (svw)

Rubriklistenbild: © dpa/Event Horizon Telescope (EHT)