Galaxien und superschwere Schwarze Löcher

Es war eine der elektrisierendsten Entdeckungen der letzten Jahrzehnte: Im Zentrum fast jeder Galaxie befindet sich ein schwarzes Loch, millionen- oder milliardenfach so schwer wie die Sonne. Auch unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, scheint über einen solchen supermassiven Kern zu verfügen. Warum das so ist, ist bis heute ein ungelöstes Rätsel der modernen Astrophysik. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat nun die Förderung eines neuen Schwerpunktprogramms beschlossen, mit dem sie das Verständnis der Galaxienentwicklung und des Einflusses Schwarzer Löcher massiv vorantreiben möchte. Das Programm wird an der Universität Bonn koordiniert.

Galaxien können in Größe und Form drastisch variieren. Schon vor 80 Jahren führte daher der Astrophysiker Edwin Hubble ein Klassifikationsschema ein, das im Wesentlichen noch bis heute gültig ist. Es unterscheidet – vereinfacht gesagt – elliptische Galaxien, zwei Typen von Spiralgalaxien und irreguläre Galaxien. „Worauf diese Unterschiede beruhen, ist bis heute im Detail unbekannt“, erklärt Professor Dr. Peter Schneider, der das DFG-Schwerpunktprogramm „Zeugen der kosmischen Geschichte: Bildung und Entwicklung von Galaxien, Schwarzen Löchern und ihrer Umgebung“ koordiniert.

Ebenso rätselhaft bleibt die Entdeckung superschwerer Schwarzer Löcher im Zentrum bestimmter Galaxien. Nachgewiesen wurden sie bislang bei elliptischen Galaxien und bei Spiralgalaxien mit einem so genannten „Bulge“, einem kugelförmigen Kern aus Milliarden von Sternen. „Es ist aber nicht ausgeschlossen, dass auch in anderen Galaxien ein Schwarzes Loch sitzt“, so Professor Schneider: Schwarze Löcher sind extrem schwer nachzuweisen, da sie keine Strahlung aussenden (daher sind sie auch schwarz) und sich nur indirekt durch Effekte ihrer enormen Masseanziehung bemerkbar machen. „Je leichter ein Schwarzes Loch, desto schwieriger ist es daher zu entdecken“, erklärt der Bonner Astrophysiker.

Interessanterweise beträgt die Masse des Schwarzen Lochs immer rund 0,2 Prozent der gesamten Sternenmasse im Galaxiekern. Je schwerer das Schwarze Loch ist, desto schneller bewegen sich zudem die Sterne in der Muttergalaxie – „ein erstaunliches Phänomen“, findet Schneider: „Die Schwarzen Löcher sind viel zu leicht, als dass sie die Bewegung der Sterne im Kern beeinflussen könnten. Die meisten Sterne spüren die Schwerkraftwirkung des Schwarzen Lochs gar nicht.“

Ansprechpartner:

Professor Dr. Peter Schneider
Institut für Astrophysik und Extraterrestrische Forschung
der Universität Bonn
Telefon: 0228/73-3671
E-Mail: peter@astro.uni-bonn.de