Ein britisch-französisches Forscherteam hat den bislang heißesten Kandidaten für ein mittelschweres Schwarzes Loch entdeckt: Es handelt sich um eine extrem starke Röntgenquelle 290 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, die am Rand einer Galaxie liegt und den Berechnungen zufolge etwa 500 mal mehr Masse besitzt als die Sonne. Damit ist das Objekt weder ein stellares Schwarzes Loch, das typischerweise eine Masse zwischen drei und 100 Sonnenmassen aufweist, noch ein supermassereiches galaktisches Schwarzes Loch, dessen Masse millionen- bis milliardenmal größer ist als die der Sonne. Die Existenz solcher mittelschwerer Schwarzer Löcher galt bislang zwar als wahrscheinlich, aber noch nicht bewiesen. Die Eigenschaften der neu entdeckten Röntgenquelle lassen nun jedoch keinen anderen Schluss zu, als dass es sich dabei um ein derartiges Schwarzes Loch handeln muss.
Entdeckt hatten die Wissenschaftler das starke Röntgensignal bereits im November 2004 mit dem Weltraumröntgenteleskop XMM-Newton am Rand der Galaxie ESO 243-49. Im November 2008 fingen sie es nun erneut auf, was eine genauere Auswertung ermöglichte. Demnach leuchtete das HLX-1 für “Hyperleuchtende Röntgenquelle 1” getaufte Objekt im Röntgenbereich bis zu 260 Millionen Mal heller als die Sonne, ohne dass im optischen Bereich des Spektrums ein Signal an der entsprechenden Position nachweisbar war. Zudem war es nicht im Zentrum der Galaxie lokalisiert, wie es für ein supermassereiches Schwarzes Loch typisch wäre. Diese Daten und die Eigenschaften der abgegebenen Röntgenstrahlung schließen andere Erklärungen zur Identität des Objekts weitgehend aus, betonen die Wissenschaftler, so dass es sich mit hoher Sicherheit um ein mittelschweres Schwarzes Loch handelt, das vorsichtig geschätzt mindestens 500 mal so schwer ist wie die Sonne.
Der Nachweis mittelschwerer Schwarzes Löcher ist nicht nur per se interessant, er ist auch entscheidend für die Bestätigung verschiedener Theorien zur Entstehung anderer Schwarzer Löcher. Während die kleinen stellaren Schwarzen Löcher durch den Kollaps eines massereichen Sterns am Ende seines Lebens entstehen, ist über die Bildung der supermassiven Gravitationsmonster in den Zentren vieler Galaxien nur wenig bekannt. “Eine Hypothese ist, dass supermassereiche Schwarze Löcher durch das Verschmelzen einer Reihe von mittelschweren Schwarzen Löchern entstehen könnten. Um solch eine These jedoch bestätigen zu können, muss man natürlich zuerst die Existenz der mittelschweren Schwarzen Löcher beweisen”, erläutert Studienleiter Farrell.
Sean Farrell (University of Leicester) et al.: Nature, Online-Vorabveröffentlichung , Bd. 460, S. 73 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
