Mittelschwere Einzelgänger

In der Milchstraße könnte es einige Hundert Schwarze Löcher geben, die als Einzelgänger durch den Raum rasen. Zu diesem Schluss kommen amerikanische Astronominnen nach umfangreichen Computersimulationen. Wenn in einem Sternhaufen ein “mittelschweres” Schwarzes Loch heranwächst, wird es bei Kollisionen mit kleineren Vettern demnach auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt.

Im Gedränge von Kugelsternhaufen, den vermutlichen Geburtsstätten dieser Schwarzen Löcher, seien solche Kollisionen sehr wahrscheinlich, erläutert Kelly Holley-Bockelmann, inzwischen an der Vanderbilt University in Nashville. Daher dürfte die Mehrheit der Kugelsternhaufen der Milchstraße derartige Geschosse hervorgebracht haben. Für die Erde stellten diese aber keine Gefahr dar.

Seit einigen Jahren gibt es Hinweise auf Schwarze Löcher mit einigen Hundert bis Zehntausend Sonnenmassen - ein Vielfaches massereicher als stellare Schwarze Löcher, die beim Kollaps eines Sterns entstehen, und nur ein Bruchteil der Masse jener Schwerkraftmonster, die in den Zentren großer Galaxien sitzen. Modellrechnungen unter Berücksichtigung der Relativitätstheorie hatten gezeigt, dass ein solches mittelschweres Schwarzes Loch auf Geschwindigkeiten von bis zu 4.000 Kilometern pro Sekunde beschleunigt werden kann. Dazu kommt es, wenn es mit einem kleineren Schwarzen Loch mit einer völlig anderen Eigendrehung verschmilzt.

Holley-Bockelmann und Kolleginnen wollten wissen, wie häufig solche Vorgänge unter realistischen Bedingungen sind. Ihren Computersimulationen zufolge, produziert bereits die durchschnittliche Kollision ein Geschoss mit einer Geschwindigkeit von 200 Kilometern pro Sekunde - mehr als genug, um sich dem Schwerkraftgriff eines Kugelsternhaufens zu entwinden. Auf lange Sicht dürften daher mindestens 70 Prozent der galaktischen Kugelsternhaufen ein mittelschweres Schwarzes Loch ausstoßen, berichtet die Gruppe auf einer Fachtagung im texanischen Austin.

“Schwarze Löcher dieses Typs wären kaum nachweisbar”, erläutert Holley-Bockelmann. Wenn sie nicht zufällig große Gasmassen ansaugten, verrieten sich die Einzelgänger nur dadurch, dass sie aufgrund ihrer starken Schwerkraft das Licht ablenkten und daher das Bild ihrer Umgebung am Himmel verzerrten. Da ihr Einflussbereich sehr klein sei, stellten sie - über kosmische Zeiträume gerechnet - aber keine Gefahr für die Menschheit dar, so die Forscherin. “Es gibt sehr viel gefährlichere Objekte in unserer Nachbarschaft.”

Forschung: Kelly Holley-Bockelmann, Deirdre Shoemaker und Nicolas Yunes, Department of Physics, Pennsylvania State University, University Park; Kayhan Gültekin, Department of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor

Präsentation auf dem 211th Meeting of the American Astronomical Society, Austin, #049.02; Preprint arXiv:0707.1334

WWW:
Center for Gravitational Wave Physics, Penn State University
Astronomy Group, Vanderbilt University
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