Kosmisches Rätsel: Forscher sichten Schwarze Löcher die miteinander „tanzen“

Die Grundlage bilden Radiodaten, die bereits vor Jahren gesammelt wurden, nun jedoch mit verbesserten Methoden neu ausgewertet werden konnten.

Das entfernte System OJ 287

Der untersuchte Himmelskörper trägt den Namen OJ 287. Er befindet sich rund fünf Milliarden Lichtjahre entfernt. Dort gibt es zwei sehr große Schwarze Löcher, die sich umeinander bewegen. Dieses System zeigt seit Jahrzehnten ein ungewöhnliches Verhalten, das viele Forschungsgruppen genauer verstehen wollten. Die neuen Ergebnisse wurden im Fachmagazin The Astrophysical Journal veröffentlicht.

Die Aufnahme zeigt nicht die Schwarzen Löcher selbst. Stattdessen sind die dabei entstehenden Strahlen aus Plasma zu sehen, die mit hoher Kraft ins All geschleudert werden. Forschende nutzen dafür ein weltweites Netzwerk aus Radioteleskopen. Besonders wichtig war das Weltraum-Teleskop RadioAstron. Es erlaubt eine extrem hohe Genauigkeit, weit über dem, was klassische optische Geräte erreichen können. Ähnliche Methoden kamen auch bei der Aufnahme des Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Milchstraße zum Einsatz.

Ein zweiter Strahl wird sichtbar

Der neue Durchbruch besteht darin, dass ein zweiter Strahl gefunden wurde, der vom kleineren der beiden Schwarzen Löcher stammt. Dieser Strahl hat eine Form, die an den Wasserstrahl eines drehenden Gartensprengers erinnert. Grund dafür ist die sehr schnelle Bewegung des kleineren Objekts. Es bewegt sich mit etwa zehn Prozent der Lichtgeschwindigkeit um das größere Schwarze Loch. Diese Bewegung verändert die Richtung, aus der wir den Strahl sehen. Dadurch wirkt er gebogen. Dass ältere Radio-Daten genau dieses Muster zeigen, bestätigt nun frühere Annahmen vieler Fachleute.

Theorie erhält Bestätigung

Bereits im Jahr 1982 wurde vorgeschlagen, dass ein zweites Schwarzes Loch für bestimmte Helligkeitsänderungen verantwortlich sein könnte. Etwa alle zwölf Jahre wird OJ 287 deutlich heller. Die Erklärung: Das kleinere Objekt durchquert dabei eine Gaszone rund um das größere Objekt. Dabei entstehen starke Strahlungsausbrüche. Die neue Analyse unterstützt diese Annahme. So wurde auch ein besonders heller Ausbruch im November 2021 als Hinweis auf diesen Vorgang herangezogen.

Trotz der neuen Ergebnisse sind sich Fachleute noch nicht in allen Punkten einig. Ein Teil der Forschenden geht davon aus, dass das größere Schwarze Loch extrem schwer ist. Eine andere Gruppe kommt zu deutlich geringeren Werten. Solche Unterschiede sind in der Forschung normal. Sie helfen dabei, verschiedene Modelle zu prüfen und Schritt für Schritt zu einem besseren Verständnis zu gelangen. Die neue Darstellung des zweiten Strahls unterstützt jedoch klar das Modell, das von einem sehr schweren zentralen Objekt ausgeht. Gleichzeitig zeigt sie, dass selbst ältere Datensätze noch neue Erkenntnisse enthalten können, wenn man sie mit frischen Methoden betrachtet.