Bislang war man sich innerhalb der Weltraumforschung recht sicher, wie ein Schwarzes Loch nach der Entstehung eines Binärsystems und dessen Verschmelzung entsteht. Doch eine neue Entdeckung stellt alle gängigen Theorien gehörig auf den Kopf und erzwingt neue Denkansätze.

Schwarzes Loch: GW190521 gibt Rätsel auf

Nicht nur das ein oder andere Schwarze Loch hat man gefunden, sondern auch Paare, die miteinander verschmolzen sind. Dies geschieht, wenn sich zwei von ihnen in unmittelbarer Nähe umkreisen und gegenseitig anziehen. Zuvor mussten zwei massive Sterne gestorben sein, die bereits ein Binärsystem formten – wodurch die daraus resultierenden Schwarzen Löcher überhaupt nah beieinander sein konnten.

Doch hin und wieder gibt es Funde, die laut einer neuen Studie dem bisherigen Verständnis „trotzen“. Eine Verschmelzung mit dem Namen GW190521 sorgte für besonders viel Kopfzerbrechen. Die Signale, die man von dem Ereignis erhielt, passten in keine bestehenden Modelle. Zudem handelte es sich um zwei recht massive Schwarze Löcher – ungefähr jeweils das 50- und 80-fache der Sonne.

Normalerweise haben Schwarze Löcher, die nach Supernovae entstanden sind, eine Masse von „nur“ dem 15-fachen der Sonne. Die immensen Größen bei GW190521 legen damit nahe, dass sie jeweils für sich schon das Ergebnis von vorherigen Verschmelzungen waren. Das wiederum macht es aber eigentlich unmöglich, dass sie sich als Teile eines gemeinsamen Binärsystems umkreist haben.

Übrigens: Manchmal „glänzt“ ein Schwarzes Loch durch seine Abwesenheit. Forschende rätseln jedenfalls über eine Entdeckung, bei der sie stattdessen etwas ganz anderes vorfanden.

Zufallsbegegnung Schwarzer Löcher

Um doch eine Erklärung zu finden, haben die Expertinnen und Experten verschiedene Ansätze modelliert und sie mit den von GW190521 erhaltenen Signalen verglichen. Daraus ergab sich eine Erklärung, die man für am wahrscheinlichsten hält: In den unendlichen Weiten des Universums sind zwei große Schwarze Löcher zufällig aneinander vorbeigerauscht.

Dadurch haben sie sich gegenseitig angezogen und sind letztendlich miteinander kollidiert. Das mag zunächst höchst unwahrscheinlich klingen. Da aber beide Exemplare aller Voraussicht nach aus vorherigen Zusammenschlüssen hervorgegangen sein müssen, besteht die Möglichkeit, dass dies in einem Winkel des Alls mit einer hohen Dichte an sterbenden massiven Sternen vonstattenging.

Quelle: „GW190521 as a dynamical capture of two nonspinning black holes“ (Nature Astronomy, 2022)

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