Wissenschaftler entdecken Anzeichen für das Zusammenrücken zweier supermassiver schwarzer Löcher in der Galaxie Mrk 501
Eine internationale Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Silke Britzen vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie hat ein bedeutendes Entdeckung gemacht, indem sie Anzeichen für das mögliche Zusammenrücken zweier supermassiver schwarzer Löcher im Zentrum der Blazargalaxie Mrk 501 identifizierte.
Die Galaxie Mrk 501 befindet sich etwa 464 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Sollte sich die Schlussfolgerung der Wissenschaftler bestätigen, hätte die Menschheit die Möglichkeit, ein massives kosmisches Zusammenführen in Echtzeit über das nächste Jahrhundert hinweg zu beobachten.
Die Forschung basiert auf der Analyse von Daten, die über einen Zeitraum von 23 Jahren mithilfe von Radioteleskopen gesammelt wurden. Die Wissenschaftler entdeckten ein ungewöhnliches Verhalten des Kerns der Galaxie, wo sie nicht nur einen, sondern zwei relativistischen Strahlen (Jets) beobachteten, die aus dem Zentrum von Mrk 501 austreten. Dies ist der erste Fall, in dem es gelungen ist, ein System von Doppelstrahlen im Kern eines Blazars direkt zu beobachten. Die Dynamik der Plasmabewegung in diesen Strahlen ähnelt den Schwingungen eines Kreisel, was, so die Forscher, durch den gravitativen Einfluss des zweiten supermassiven schwarzen Lochs erklärt werden kann, das um einen gemeinsamen Schwerpunkt kreist.
Besonders interessiert waren die Wissenschaftler an der außergewöhnlichen Nähe der Objekte in diesem System. Ihre Umlaufzeit beträgt nur 121 Tage, und der Abstand zwischen ihnen variiert zwischen 37 und 81 Milliarden Kilometern, was etwa 0,0026 Parsec oder 0,008 Lichtjahre entspricht. Ein so geringer Abstand zwischen den schwarzen Löchern ist entscheidend für die Lösung des sogenannten "letzten Parsec-Problems" – einem theoretischen Modell, wonach schwarze Löcher ihre Annäherung auf einer bestimmten Distanz verlangsamen sollten.
Die Entdeckung in Mrk 501 beweist, dass supermassive schwarze Löcher in der Lage sind, diese Barriere zu überwinden und den Verschmelzungsprozess abzuschließen. Derzeit planen Astronomen, Pulsartiming-Arrays zu nutzen, um niederfrequente Gravitationswellen zu entdecken, die aus diesem System entstehen könnten. Es wird erwartet, dass die Frequenz dieser Wellen mit dem Annähern der finalen Kollision zunimmt, was einzigartige Daten über die Evolution galaktischer Kerne liefern wird.
Die Ergebnisse dieser Studie bereiten sich auf die Veröffentlichung in der renommierten wissenschaftlichen Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society vor. Diese Entdeckung könnte einen wichtigen Schritt im Verständnis der Prozesse darstellen, die in den Zentren von Galaxien ablaufen, sowie im Studium des Verhaltens supermassiver schwarzer Löcher, die eine Schlüsselrolle bei der Bildung und Evolution des Universums spielen.