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Verräterische Speisereste

Astronomen ahnen jetzt, wie Schwarze Löcher wachsen

Von Dirk Lorenzen

Schwarzes Loch beim Sternenmahl (Zeichnung)
Schwarzes Loch beim Sternenmahl (Zeichnung) (Science/University of Warwick/Mark Garlick)

Schwarze Löcher sind gar keine Löcher, sondern Objekte, in denen so viel Masse vereint ist, dass nicht einmal Licht deren Anziehungskraft entkommt. Doch wie konnten die vergleichsweise kleinen Himmelskörper so massereich werden? US-Forscher haben die Hauptnahrungsquelle der Schwarzen Löcher offenbar entdeckt: die kleinere Hälfte von Doppelsternen.

Auch für erfahrene Astronomen wie Ben Bromley hält das Universum noch so manche Überraschung bereit. Und so staunt der Wissenschaftler von der Universität von Utah, welch himmlische Wendung sein letztes Forschungsprojekt genommen hat.

Man habe die äußerst schnellen Sterne in unserer Milchstraße erforschen wollen, aber man sei auf wichtige Erkenntnisse über etwas vollkommen anderes gestoßen, nämlich wie extrem massereiche Schwarze Löcher wachsen. Damit sind Ben Bromley und seine Kollegen jetzt in der Lage, die enorme Masse des Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße zu erklären. Entscheidende Hinweise kamen von der Bewegung der bekannten gut zwei Dutzend Sterne, die mit auffallend hoher Geschwindigkeit durch das All ziehen:

"Unsere Rechnungen ergaben dann, dass diese Sterne im Zentrum unserer Galaxis einen Partner zurückgelassen haben mussten. Anders wäre das Tempo der Sterne nicht zu erklären. Schnell zeigten die Simulationen, dass die Menge der verlorenen Sterne recht gut zur Masse des Schwarzen Lochs passt. Wir mussten nur noch eins und eins zusammenzählen."

Die schnellen Sterne am Rande der Milchstraße waren ursprünglich keine Einzelgänger, sondern Doppelsterne - also Paare aus zwei Sternen, die einander umkreisen. Diese Sternpaare hatten dann wohl eine folgenschwere Begegnung mit dem Schwarzen Loch im Zentrum unserer Galaxis.

"Schon wenn ein Doppelstern nur grob in die Nähe des Schwarzen Lochs gerät, wird das Sternpaar zerrissen - das zeigen unsere Simulationsrechnungen. Der eine Stern kreist danach um das Schwarze Loch und wird im Laufe der Zeit verschlungen. Der andere Stern übernimmt viel Schwung vom früheren Partner und fliegt mit hoher Geschwindigkeit davon. Diese Sterne bewegen sich zum Teil mit mehr als 800 Kilometern pro Sekunde!"

Damit rasen sie etwa fünfmal schneller durch das All als unsere Sonne. Die himmlische Variante von FDH - "Friss die Hälfte" - löst nun einen scheinbaren Widerspruch: Zwar hatten die Astronomen schon lange vermutet, dass Schwarze Löcher viele Sterne schlucken. Doch weil die Schwarzen Löcher so klein sind, ist es sehr unwahrscheinlich, dass einzelne Sterne in ihre Fänge geraten. Jetzt aber zeigen die Untersuchungen, dass Doppelsterne ein leichtes Opfer sind. Die Anziehungskräfte des Schwarzen Lochs und der beiden Sterne untereinander wirken so, dass das Schwarze Loch selbst aus relativ großer Entfernung den einen Stern einfängt, während der andere Reißaus nimmt.

"Wenn der eine Stern das Schwarze Loch umkreist, kann es noch Millionen Jahre dauern, bis er wirklich verschlungen wird. Aber dort kreisen sehr viele Sterne, sodass immer wieder einige Exemplare ins Schwarze Loch stürzen. Das kann man sich wie in einer Badewanne vorstellen: Das Schwarze Loch ist der Abfluss, in den alles strömt - und von außen werden immer wieder neue Sterne nachgeliefert."

Die Modelle deuten an, dass nur etwa einmal in tausend Jahren ein Stern verschlungen wird. Doch was nach kosmischer Schonkost klingt, hat ausgereicht, um das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße im Laufe der Jahrmilliarden zu einem Schwergewicht zu machen - heute hat es Millionen mal mehr Masse als unsere Sonne. Ben Bromley und seine Kollegen in aller Welt suchen nun intensiv nach weiteren schnellen Sternen, den Überresten des ewigen großen Fressens am Himmel.

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