Wissenschaftler entdecken riesiges Schwarzes Loch im „gewalttätigsten Ereignis des Universums“

Wellen in der Raumzeit, die auf die größte jemals beobachtete Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher hinweisen, stellen das derzeitige Verständnis der Grenzen der Astrophysik selbst in Frage, so Wissenschaftler . Bei dem gewaltigen kosmischen Ereignis prallten zwei massereiche Sternobjekte mit 100- und 140-mal größeren Massen als der Sonne aufeinander.

Dadurch entstand ein noch größeres Schwarzes Loch mit einer Masse, die 225-mal größer ist als die der Sonne. Das Ereignis wurde von Wissenschaftlern mit dem internationalen LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) entdeckt , das Gravitationswellen weit draußen im Weltraum misst.

Laut Angaben des California Institute of Technology (Caltech) stoßen die hohe Masse und die extrem schnelle Rotation der etwa 10 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernten Schwarzen Löcher „an die Grenzen sowohl der Technologie zur Gravitationswellenerkennung als auch der aktuellen theoretischen Modelle“.

Mark Hannam von der Cardiff University, Mitglied der LVK-Kollaboration, sagte: „Dies ist das massereichste Doppelsternsystem Schwarzer Löcher, das wir durch Gravitationswellen beobachtet haben, und es stellt eine echte Herausforderung für unser Verständnis der Entstehung Schwarzer Löcher dar.“

„Schwarze Löcher dieser Masse sind in den Standardmodellen der Sternentwicklung verboten. Eine Möglichkeit besteht darin, dass die beiden Schwarzen Löcher in diesem Doppelstern durch frühere Verschmelzungen kleinerer Schwarzer Löcher entstanden sind.“

Gegenüber dem Guardian fügte er hinzu: „Dies sind die gewaltigsten Ereignisse, die wir im Universum beobachten können. Wenn die Signale die Erde erreichen, sind sie jedoch die schwächsten Phänomene, die wir messen können. Bis diese Wellen auf der Erde ankommen, sind sie winzig.“

Er fügte hinzu: „Normalerweise passiert in der Wissenschaft Folgendes: Wenn man das Universum aus einem anderen Blickwinkel betrachtet, entdeckt man Dinge, die man nicht erwartet hat, und das Gesamtbild verändert sich. Die Detektoren, die wir für die nächsten zehn bis 15 Jahre geplant haben, werden alle Verschmelzungen Schwarzer Löcher im Universum beobachten können – und vielleicht auch einige Überraschungen, mit denen wir nicht gerechnet haben.“

Charlie Hoy von der Universität Portsmouth, ebenfalls Mitglied der LVK, sagte: „Die Schwarzen Löcher scheinen sich sehr schnell zu drehen – nahe der Grenze, die Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie zulässt. Das macht es schwierig, das Signal zu modellieren und zu interpretieren. Es ist eine hervorragende Fallstudie, um die Entwicklung unserer theoretischen Werkzeuge voranzutreiben.“

Gregorio Carullo von der Universität Birmingham sagte, es würde „Jahre“ dauern, bis das Signal mit der Bezeichnung GW231123 und seine Auswirkungen vollständig interpretiert werden könnten.

„Obwohl die wahrscheinlichste Erklärung weiterhin eine Verschmelzung Schwarzer Löcher ist, könnten komplexere Szenarien der Schlüssel zur Entschlüsselung ihrer unerwarteten Merkmale sein“, sagte er. „Es stehen spannende Zeiten bevor!“

Sophie Bini, Postdoktorandin am Caltech und Mitglied der LVK, sagte: „Dieses Ereignis bringt unsere Instrumentierung und Datenanalysekapazitäten an die Grenzen des derzeit Möglichen. Es ist ein eindrucksvolles Beispiel dafür, wie viel wir von der Gravitationswellenastronomie lernen können – und wie viel es noch zu entdecken gibt.“

Die LVK-Kollaboration besteht aus Vertretern von LIGO, dem Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory – einem Großobservatorium mit zwei Standorten in den USA; Virgo – einem Verbund von 17 Institutionen, hauptsächlich in Europa; und KAGRA – einem Präzisionsgerät in Japan, das Laserlicht zur Messung großer Entfernungen nutzt. Seit Gründung der Kollaboration im Jahr 2015 wurden mehr als 300 Verschmelzungen Schwarzer Löcher registriert.