Radikale neue Theorie zu Schwarzen Löchern

Unser Universum entstand mit dem Urknall vor rund 13,7 Milliarden Jahren. Die Energie dieser Explosion ließ das Universum schnell expandieren, wobei sich die Galaxien voneinander entfernten. Es kam die Theorie auf, dass eine bestimmte Energieform – eine Art Dunkle Energie – alles auseinanderdrückt und die Schwerkraft überwindet, die eigentlich alles verlangsamen würde. 

Auf die Existenz von Dunkler Energie wurde aus Beobachtungen von Sternen und Galaxien geschlossen, aber niemand konnte bisher erklären, was sie ist oder woher sie stammt. 

Vakuumenergie in Schwarzen Löchern 

Nun schlagen Astronom*innen vor, dass Schwarze Löcher die Quelle Dunkler Energie sein könnten, wie in einer neuen Studie beschrieben wird. 17 Astronom*innen aus 9 Ländern haben an dieser teilgenommen – geleitet wurde sie von der University of Hawaii. Zum ersten Mal haben die Forscher*innen einen Beweis für eine kosmische "Kopplung“ entdeckt. Die besagt, dass das Wachstum von Schwarzen Löchern mit der Ausweitung des Universums einhergeht. 

Die Idee ist, dass Schwarze Löcher eine sogenannte Vakuumenergie enthalten, eine Manifestation Dunkler Energie. Dieser Ansatz ist nicht neu und wurde schon den in 1960er-Jahren diskutiert. Die neueste Arbeit lässt aber darauf schließen, dass diese Energie und somit auch die Masse von Schwarzen Löchern mit der Zeit zunehmen würde, wenn sich das Universum aufgrund der Kopplung ausdehnt.

Singularität im Zentrum

Doch was ist Dunkle Energie? Die Antwort könnte in Schwarzen Löchern liegen. Die werden größer, indem sie Materie ansammeln, Sterne verschlingen oder mit anderen Schwarzen Löchern verschmelzen. Man geht davon aus, dass sie größer werden, je älter das Universum wird. In der neuen Studie untersuchte das Team supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien und stellte fest, dass diese über Milliarden von Jahren an Masse zunehmen. Das Team verglich Beobachtungen von elliptischen Galaxien, denen Sternenentstehung fehlt.

Diese "toten" Galaxien haben ihren gesamten Brennstoff aufgebraucht. Eine Zunahme an der Masse ihrer Schwarzen Löcher lässt sich also nicht den typischen Prozessen zuschreiben. Daher nehmen die Astronom*innen an, dass diese Schwarzen Löcher Vakuumenergie enthalten und an die Expansion des Universums „gekoppelt“ sind. Ihre Masse nimmt also mit der Expansion des Universums zu.

Dieses Modell liefert einen möglichen Ursprung für Dunkle Energie. Um die Idee zu testen und zu bestätigen, braucht es aber weitere Untersuchungen.