"Goldlöckchen": Extrem seltenes Schwarzes Loch entdeckt

Wenn Forscher ein Schwarzes Loch entdecken, ist es meistens sehr groß und supermassereich oder ein kleines stellares Schwarzes Loch, wie es bei der Supernova eines Sterns entsteht. Dazwischen existiert aber noch eine weitere Kategorie, die intermediären Schwarzen Löcher. Von ihnen wurden bisher aber keine Exemplare gefunden. 

Nun konnten Astronomen der Universität Melbourne erstmals ein solches Schwarzes Loch finden. Auf dieses "Goldlöckchen" (Goldilocks) getaufte Schwarze Loch stießen diesen die Wissenschaftler mithilfe des NASA Compton Gamma-Ray Observatory. Der Name stammt aus dem Märchen "Goldlöckchen und die drei Bären" und wird in der Astronomie unter anderem für habitable Zonen benutzt. Es beschreibt den Mittelwert zweier Extreme.

Gravitationslinsen-Effekt

Die Forscher durchforsteten 2.700 vom Observatorium registriere hochenergetische Explosionen. Genauer analysierten sie die Gammastrahlenausbrüche, die durch diese Explosionen messbar waren.

Passieren Gammastrahlen Objekte mit großer Masse, wie ein größeres Schwarzes Loch, werden sie leicht abgelenkt. Dieses Phänomen nennt man Gravitationslinsen-Effekt. Bei sichtbarem Licht würde man ein doppeltes Bild oder Lichtringe sehen, das können Gammastrahlenteleskope aber nicht aufzeichnen. Daher nehmen sie nur die Aufspaltung und damit Verzögerung des Signals wahr. 

"Die Beobachtungs-Signatur eines solchen Linsenereignisses ist ein anfänglicher Gammastrahlenpuls, dem ein ‚Echo‘ folgt", erklärt Studienleiter James Paynter in einem Statement. Dafür wurde eine Software eingesetzt, die nach diesen Signalen sucht.

Dabei konnte ein aussichtsreicher Kandidat für ein intermediäres Schwarzes Loch identifiziert werden, der Ausbruch GRB 950830. Das gemessene Signal deutet auf ein Objekt mit 55.000 Sonnenmassen hin. Das ist kleiner als ein supermassereiches und größer als ein stellares Schwarzes Loch. Es könnte der "Missing Link", also die fehlende Verbindung zwischen den beiden Klassen sein.

Relikt aus dem frühen Universum

"Dieses neu entdeckte Schwarze Loch könnte ein antikes Relikt sein, das im frühen Universum von den ersten Sternen und Galaxien gebildet wurde", so Mit-Autor Eric Thrane. Es könnte eine Keimzelle für besonders große Schwarze Löcher sein, wie man sie etwa im Zentrum der meisten Galaxien findet. Es ist noch immer ein Rätsel für Astronomen, wie supermassive Schwarze Löcher so groß werden konnten.

Vermutet wird, dass sie durch das Verschmelzen mehrere Schwarzer Löcher entstehen, durch das Schlucken von Masse gewachsen sind oder dass es tatsächlich "so geboren wurde", wie die Forscher schreiben. Die neue Entdeckung soll dabei helfen, weitere solche Objekte zu finden. Die Forscher schätzen, dass sich noch 46.000 weitere intermediäre Schwarze Löcher in der Milchstraße befinden. Ihre Ergebnisse wurden im Fachmagazin Nature Astronomy veröffentlicht.