© N. Fischer, H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik)

Science
04/22/2020

Erstmals Schwarzes Loch entdeckt, das kleineres verschlingt

Die Verschmelzung zweier ungleicher Schwarzer Löcher konnte bisher noch nie beobachtet werden.

von Martin Stepanek

Doppelsysteme an Schwarzen Löchern, die schließlich miteinander verschmelzen, sind seit längerem bekannt. Nun gelang Forschern aber erstmals der Nachweis von zwei ungleichen Schwarzen Löchern, bei denen das größere dabei ist, das kleinere zu verschlingen.

Entdeckt wurde das Schauspiel über die Messung und Beobachtung von Gravitationswellen, die von den beiden Schwarzen Löchern ausgehen. Die beobachtete Kollision hat 2,5 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt stattgefunden, teilten die Wissenschaftler mit.

"Die Schwarzen Löcher haben die 8- bzw. 30-fache Masse unserer Sonne. Dies ist das erste Doppelsystem Schwarzer Löcher, bei dem wir einen so großen Unterschied zwischen den Massen beobachtet haben", sagt Roberto Cotesta von der Abteilung "Astrophysikalische und Kosmologische Relativitätstheorie" am Albert-Einstein-Institut in Potsdam. "Dieser große Massenunterschied bewirkt, dass wir mehrere Eigenschaften des Systems genauer messen können: seinen Abstand zu uns, den Winkel, in dem wir es betrachten, und wie schnell sich das schwere Schwarze Loch um seine Achse dreht."

Bessere Detektoren

Das faszinierende System, das unter dem Namen GW190412 geführt wird, entdeckten die Forscher bereits am 12. April 2019. Es ist insofern eine Premiere, da mit den selben Instrumentarien bisher nur Doppelsysteme an Schwarzen Löchern entdeckt wurden, die ungefähr die gleich große Masse aufwiesen. Die Schwarzen Löcher, die sich um einander und die eigene Achse drehen, konnten durch eine Weiterentwicklung und bessere Empfindlichkeit der eingesetzten Detektoren entdeckt werden. Sie seien der Beweis, dass eine vielfältigere bisher verborgene Population an Doppelsystemen gebe als bisher bekannt.

Einen spannenden Nebeneffekt hatte das aufsehenerregende Forschungsprojekt ebenfalls. So konnte nicht nur nachgewiesen werden, dass derartige ungleiche Systeme wahrscheinlich häufiger sind, als von manchen Modellen vorhergesagt.

Auch Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie wurde einmal mehr einem Test unterzogen und konnte einmal mehr verifiziert werden. Obwohl das Signal Eigenschaften aufweist, die sich von allen anderen bisher gefundenen unterscheiden, konnten die Forscher keine signifikante Abweichung von den allgemein-relativistischen Vorhersagen feststellen.

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