Galaxien
Tanz der Schwarzen Löcher
Heutzutage besteht für die meisten Astrophysiker kein Zweifel mehr daran, dass sich im Zentrum großer Galaxien supermassereiche Schwarze Löcher befinden. Diese kosmischen Schwergewichte saugen mit ihrer enormen Anziehungskraft nicht nur ihre nähere Umgebung leer, sondern beeinflussen die Entwicklung ihrer Muttergalaxie grundlegend. Aber was passiert, wenn sich mehrere Schwarze Löcher in einem Galaxienzentrum befinden und sich zu nahe kommen?
 |
Künstliche Darstellung eines Schwarzen Lochs
Die großen Galaxien unseres Universums sind laut heutigem Kenntnisstand das Ergebnis mehrerer Kollisionen kleinerer Galaxien. Jedoch sollen auch Zusammenstöße großer Galaxien keine Seltenheit sein. Dies würde aber bedeuten, dass sich zwei oder mehrere supermassereiche Schwarze Löcher in solchen durch Kollisionen entstandenen Galaxien befinden. Bis heute ist unklar, welche Bahnen sie kurz nach einer Galaxienkollision einnehmen. Jedoch kennen Kosmologen dynamische Prozesse, die höchstwahrscheinlich dazu führen, dass die Schwarzen Löcher nach und nach an Geschwindigkeit verlieren und sich dadurch langsam aber sicher auf das Galaxienzentrum zu bewegen. Eine schwerwiegende Begegnung, wie gleich deutlich werden wird. An dieser Stelle sei nun also angenommen, dass die heutigen kosmologischen Modelle über Zusammenstöße von Galaxien stimmig sind und zwei supermassereiche Schwarze Löcher in einem Galaxienzentrum nichts Ungewöhnliches darstellen sollten. Ab einer bestimmten Entfernung zueinander spüren die SMBHs (engl. für Supermassive Black Holes) eine deutliche gegenseitige Anziehungskraft, bilden ein Doppelsystem und umkreisen einander. Dies kann bereits passieren, wenn die Distanz zwischen ihnen noch ein Lichtjahr oder mehr beträgt.
Energieverluste Schwarzer Löcher
Die SMBHs sind jedoch nicht allein: In ihrer Umgebung befinden sich jede Menge Sterne und Wolken aus Gas, mit denen sie Energie und Impuls austauschen können. Computersimulationen haben gezeigt, dass dieser Austausch in der Regel so von Statten geht, dass die SMBHs im Laufe der Zeit ihre Bewegungsenergie verlieren, wodurch sich die Distanz zwischen den Schwarzen Löchern immer mehr verringert. Nach ein paar Millionen Jahren können sie sich so sehr angenähert haben, dass sie von nun an über einen anderen Effekt massiv an Energie verlieren: Die hohen radialen Beschleunigungen, denen die SMBHs in dieser Phase unterliegen, führen zu einem enormen Energieverlust durch Abstrahlung von Gravitationswellen. Letztenendes führt dies dazu, dass die Distanz zwischen den kosmischen Schwergewichten immer kleiner wird und sie sich schließlich vereinen.
Dadurch entsteht ein neues Schwarzes Loch. Und sollte sich diesem irgendwann ein anderes nähern, beginnt der gesamte Kreislauf wieder von vorne.
Autor: M. Gänsler
Bildquelle: http://it.wikipedia.org/wiki/File:BlackHole.jpg
Energieverluste Schwarzer Löcher
Die SMBHs sind jedoch nicht allein: In ihrer Umgebung befinden sich jede Menge Sterne und Wolken aus Gas, mit denen sie Energie und Impuls austauschen können. Computersimulationen haben gezeigt, dass dieser Austausch in der Regel so von Statten geht, dass die SMBHs im Laufe der Zeit ihre Bewegungsenergie verlieren, wodurch sich die Distanz zwischen den Schwarzen Löchern immer mehr verringert. Nach ein paar Millionen Jahren können sie sich so sehr angenähert haben, dass sie von nun an über einen anderen Effekt massiv an Energie verlieren: Die hohen radialen Beschleunigungen, denen die SMBHs in dieser Phase unterliegen, führen zu einem enormen Energieverlust durch Abstrahlung von Gravitationswellen. Letztenendes führt dies dazu, dass die Distanz zwischen den kosmischen Schwergewichten immer kleiner wird und sie sich schließlich vereinen.
Dadurch entsteht ein neues Schwarzes Loch. Und sollte sich diesem irgendwann ein anderes nähern, beginnt der gesamte Kreislauf wieder von vorne.
Autor: M. Gänsler
Bildquelle: http://it.wikipedia.org/wiki/File:BlackHole.jpg
