Große Zahl an Supermassiven Schwarzen Löchern wandert durchs All

Schwarze Löcher sitzen meistens in der Mitte einer Galaxie und sind dort mehr oder weniger unbeweglich. Theoretisch existieren aber auch sogenannte "Wanderer", also umherwandelnde Supermassive Schwarze Löcher. Sie sind aber sehr schwer zu beobachten, weshalb nicht bekannt ist, wie viele solcher umherstreifenden Objekte es tatsächlich gibt. 

Forscher*innen um Angelo Ricarte vom Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics haben nun mithilfe einer Simulation berechnet, wie viele solcher Wanderer es gibt und wo sie sich befinden. Dafür nutzten sie die Romulus Simulation, ein Datensatz mit besonders detailreichen Informationen über das Entstehen von Galaxien.

Verschmelzende Galaxien

Sie gingen davon aus, dass die meisten Wanderer bei verschmelzen zweier Galaxien entstehen. Aus diesem Vorgang entstehen häufig supermassive Schwarze Löcher. Doch der Prozess dauert sehr lange, weshalb die Chance groß ist, dass der Vorgang gestört wird. Dann lösen sich die Schwarzen Löcher aus dem Zentrum ihrer Galaxie und beginnen umher zu wandeln. 

Mit der Simulation berechneten die Forscher*innen, wie häufig das in der Vergangenheit vorgekommen ist und dementsprechend, wie viele solcher Wanderer heute noch umherschwirren. Dafür trackte Romulus die Position Schwarzer Löcher während dem Aufeinanderprallen zweier Galaxien. Die Simulation verfolgte, wie sich der Orbit dieser Schwarzen Löcher mit der Zeit verändert.

12 supermassive Schwarze Löcher

So kann vorausgesagt werden, welche es in die Mitte der neuentstandenen Galaxie schaffen und welche nicht. "Das Ergebnis ist, dass Galaxien von der Größe der Milchstraße durchschnittlich 12 supermassive Schwarze Löcher beherbergen. Sie bewegen sich typischerweise im Halo, weit entfernt vom galaktischen Zentrum", heißt es in der Studie. Der Halo ist ein meist kugelförmiger Bereich um das Zentrum einer Galaxie.

In den Anfangszeiten des Universums, etwa 2 Milliarden Jahre nach dem Urknall, sollen Wanderer in der Überzahl gewesen sein und heller geleuchtet haben, als Schwarze Löcher im Zentrum einer Galaxie. Ihre Masse soll sich dabei kaum verändert haben, während Objekte im Zentrum einer Galaxie wachsen, desto mehr Material sie verschlingen.

Tausende umherschwirrende Schwarze Löcher

Insbesondere kleiner Supermassive Schwarze Löcher, also mit etwa 10 Milliarden Sonnenmassen, sollen häufiger zu Wanderern werden. Davon sollen Tausende im Halo von Galaxieclustern unterwegs sein, vermuten die Forscher*innen. Nicht alle von ihnen sollen aber aktiv sein, heißt es in der Studie. Sie erschien im Fachmagazin Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Wanderer sind besonders schwer zu finden. Derzeit arbeiten die Wissenschafter*innen jetzt an möglichen Methoden, wie sie ausfindig gemacht werden können.