"Ultramassive" Schwarze Löcher mit Massen von mehreren zehn Milliarden Sonnen können im Universum häufiger auftreten, als es scheint, obwohl Astronomen nicht verstehen können, wie sie es geschafft haben, zu solch gigantischen Größen zu wachsen.
In den aktiven Zentren großer Galaxien, von unserer Milchstraße bis zu entfernten und unzugänglichen Clustern, gibt es supermassereiche Schwarze Löcher. Indem sie Gas- und Sternwolken absorbieren und mit anderen Schwarzen Löchern verschmelzen, können sie in vielen zehn Milliarden Sonnenmassen an Masse gewinnen und das Wachstum und die Entwicklung ihrer Galaxien beeinflussen. Es dauert jedoch lange, bis solche "ultramassiven" Riesen wachsen, und sie sind im modernen Universum selten. Der aktuelle Rekordhalter - der Quasar S5 0014 + 81 im Sternbild Cepheus - kann 40 Milliarden Sonnenmassen erreichen. Die meisten bekannten supermassiven Schwarzen Löcher werden jedoch in der Größenordnung von Hunderttausenden bis Hunderten von Millionen Sonnen gemessen.
Neue Arbeiten einer internationalen Gruppe von Astrophysikern deuten jedoch darauf hin, dass wir die Prävalenz von "ultramassiven" Schwarzen Löchern möglicherweise stark unterschätzen. Die Professorin Julie Hlavacek-Larrondo von der Universität Montreal und ihre Kollegen haben 72 Galaxien untersucht, die sich in den hellsten und größten Clustern in einer Entfernung von 3,5 Milliarden Lichtjahren befinden. Wissenschaftler haben ihre Massen mit den Massen supermassiver Schwarzer Löcher in ihren Zentren verglichen. Die Ergebnisse der Arbeit werden in einem Artikel vorgestellt, der in den Monthly Notices der Royal Astronomical Society veröffentlicht und im Preprint-Service von arXiv.org vorgestellt wird.
Beobachtungen mit dem Chandra-Weltraumteleskop ermöglichten es, Röntgenstrahlen von Akkretionsscheiben aus Materie zu registrieren und auf dieser Grundlage die Massen von Schwarzen Löchern abzuschätzen. Die Leuchtkraft der Galaxien selbst im Funkbereich ermöglichte es, ihre eigenen Massen abzuschätzen und die erhaltenen Zahlen zu vergleichen. Wie zu erwarten ist, ist das Schwarze Loch in seiner Mitte umso größer, je größer die Galaxie ist. Insgesamt ist das Wachstum der Größe der Schwarzen Löcher jedoch schneller als bei Galaxien.
Die Abhängigkeit der Größe von Galaxien und ihrer supermassiven Schwarzen Löcher erwies sich als nichtlinear, und die Schwarzen Löcher in den größten von ihnen sind viel schwerer als man denkt. So enthielten etwa 40 Prozent der von Wissenschaftlern betrachteten Galaxien "ultramassive" Schwarze Löcher mit einer Masse von 10 Milliarden Sonnen oder mehr. Die überraschende Wachstumsrate muss noch erklärt werden. Vielleicht begannen sie sich unter idealen Bedingungen zu bilden und wuchsen schneller als erwartet. Oder vielleicht fehlt uns etwas Wichtiges, um die Wachstumsmechanismen supermassiver Schwarzer Löcher zu verstehen.
Sergey Vasiliev
