GALAXIENENTSTEHUNG
Schwarze Löcher im Halo der Milchstraße?
von Stefan Deiters
astronews.com
29. April 2009

Das Szenario könnte aus einem Science Fiction-Film stammen, ist allerdings das Ergebnis von Computersimulationen von Forschern am angesehenen Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics im amerikanischen Cambridge: In unserer Milchstraße könnte es Hunderte vagabundierende Schwarze Löcher geben, die aus der Entstehungsphase unserer Galaxie übrig geblieben sind. Glücklicherweise sollten sie weit von der Erde entfernt sein.

Vagabundieren Hunderte von Schwarzen Löchern aus der Entstehungszeit der Milchstraße im Halo? Bild: David A. Aguilar (CfA)

"Die Schwarzen Löcher sind Überreste aus der Vergangenheit der Milchstraße", erläutert Avi Loeb vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics im amerikanischen Cambridge, der die jetzt vorgestellten Simulationen zusammen mit seinem Kollegen Ryan O'Leary durchgeführt hat. "Man könnte uns also auch als Archäologen bezeichnen, die diese Relikte studieren, um mehr über die Zeit der Entstehung der Milchstraße und die Bildung von Schwarzen Löchern im Universum zu erfahren." Die Ergebnisse der Wissenschaftler erscheinen in Kürze in der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Nach Ansicht von Loeb und O'Leary stammen die Schwarzen Löcher aus kleinen, massearmen Galaxien, die vor einigen Milliarden Jahren verschmolzen sind und so die Milchstraße bildeten. Dieses hierarchische Modell der Galaxienentwicklung ist heute allgemein akzeptiert. Jedes Mal aber wenn zwei dieser Zwerggalaxien kollidieren und verschmelzen, dann verschmelzen auch ihre Schwarzen Löcher, sofern die Galaxien denn welche hatten. Bei diesem Verschmelzungsprozess, so die Astronomen, würde das entstehende Schwarze Loch einen Kick erhalten, der es aus der Zwerggalaxie katapultiert, nicht aber aus dem Einflussbereich der entstehenden Milchstraße.

Diese hinaus gekickten Schwarzen Löcher müssten also auch heute noch vorhanden sein und zwar in den äußeren Bereichen unserer Milchstraße - weit weg vom Sonnensystem und der Erde. Die Astronomen schätzen, dass es Hunderte dieser Schwarzen Löcher dort geben könnte, die jeweils eine Masse haben, die etwa der 1.000- bis 100.000-fachen Masse unserer Sonne entspricht.

Doch wie soll man sie aufspüren? Schwarze Löcher lassen sich in der Regel nur entdecken, wenn sie gerade Materie verschlucken. Vielleicht gibt es aber noch eine andere Möglichkeit: Loeb und O'Leary glauben, dass die Schwarzen Löcher auch dann zu finden sein müssten, wenn sich um sie ein kleine Ansammlung von Sternen befindet, die sie mitreißen konnten, als sie aus ihrer Zwerggalaxie gekickt wurden. Dieser winzige und kompakte Sternhaufen würde sich allerdings in unmittelbarer Nähe des Schwarzen Lochs befinden und von der Erde eher wie ein einzelner Stern erscheinen.

Deswegen schlagen die Astronomen vor, nach indirekten Hinweisen auf die Existenz dieser kompakten Haufen zu suchen: Spektren beispielsweise könnten verraten, dass man es mit mehr als einem Objekt zu tun hat. Die Sterne müssten sich zudem unter dem Einfluss der Anziehungskraft des Schwarzen Lochs äußerst schnell bewegen. "Der Sternhaufen ist fast so etwas wie ein Leuchtturm, der vor einem gefährlichen Riff warnt", vergleicht O'Leary. "Ohne diese Sterne wären die Schwarzen Löcher unmöglich zu entdecken."

Wie viele dieser Schwarzen Löcher es gibt, hängt, so die Forscher, davon ab, wie viele der protogalaktischen "Bausteine" über Schwarze Löcher im Zentrum verfügten und wie diese Zwerggalaxien letztlich verschmolzen sind, um die Milchstraße zu bilden. Die Entdeckung dieser Familie von Schwarzen Löcher in den Randbereichen unserer Heimatgalaxie könnte daher einiges über die Entstehungsgeschichte der Milchstraße verraten.

Vielleicht, hoffen die Wissenschaftler, ist die Entdeckung dieser kompakten Sternhaufen leichter als man vielleicht zunächst denken mag: "Bis jetzt haben Astronomen noch nie nach solchen äußerst kompakten Sternhaufen im Halo der Milchstraße gesucht", so Loeb. "Jetzt wissen wir aber, nach was man suchen muss und kann daher schon vorhandene Himmelsdurchmusterungen nach dieser neuen Klasse von Objekten absuchen."