Schwarze Löcher

Interessant und ein ziemlich aufgeregter Titel. Meinetwegen, aber eigentlich sollte Wissenschaft sowas nicht nötig haben.

Beobachtungen des supermassiven Schwarzen Lochs 1ES 1927+654 seit 2022 zeigen quasiperiodische Röntgenblitze, deren zeitlicher Abstand sich in diesen zwei Jahren von anfänglich 18 Minuten auf jetzt 7 Minuten verkürzt hat. Eine mögliche Erklärung für dieses seltsame Verhalten ist ein Weisser Zwergstern, der das Schwarze Loch sehr nahe an dessen Ereignishorizont umkreist und periodisch Masse an dieses verliert, wobei dies nicht zwingend zu einem endgültigen "Verschlucken" des Weissen Zwergs führen muss: Modellrechnungen zeigen, dass diese regelmässigen Massenopfer unter Umständen dazu führen können, dass der Zwergstern sich wieder vom Ereignisshorizont entfernen kann. Dieser interessante Fall wird also weiter beobachtet:

https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?PHPSESSID=fbukkfc8ecpk6ede9oh1rudnqr&topic=42108.2100#msg2655637
https://www.newscientist.com/article/2463760-a-supermassive-black-hole-is-sending-out-a-mysterious-pulsing-beat/
https://www.eurekalert.org/news-releases/1070102
https://arxiv.org/abs/2501.01581

Die beiden LIGO-Detektoren in Washington und Louisiana haben am 23. November 2023 die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher in einer Entfernung von 10 Mrd Lichtjahren registriert.
Die beteiligten Schwarzen Löcher hatten Massen von 137 bzw 103 Sonnenmassen und sind damit Rekordhalter unter den bisher etwa 300 beobachteten Verschmelzungen Schwarzer Löcher:

https://www.theguardian.com/science/2025/jul/14/scientists-detect-biggest-ever-merger-of-two-massive-black-holes

Astronomen haben einen "flare" eines supermassiven Schwarzen Lochs registriert, den sie zunächst als Indiz dafür interpretierten, dass hier ein passierender Stern zerrissen und geschluckt wurde ("spaghettification"). Nun wurde 700 Tage später ein vergleichbarer zweiter flare des  gleichen SL entdeckt, der nahelegt, dass die erste Begegnung möglicherweise den Stern nicht komplett aufgelöst, sondern nur ein Stück "abgebissen"hatte, und nun nach einem Umlauf von 700 Tagen sich dieser Vorgang wiederholte. Man ist nun gespannt, ob nach weiteren ~700 Tagen ein weiteres flare-Event beobachtet wird oder nicht. Die detaillierten Vorgänge bei einer solchen spaghettification sind im einzelnen noch nicht verstanden; die Beobachtungen solcher ungewöhnlichen Fälle könnte zur Klärung beitragen:

https://www.space.com/astronomy/black-holes/this-star-escaped-a-supermassive-black-holes-violent-grips-then-returned-for-round-2

"AstroGeo Podcast: Wie Karl Schwarzschild auf Schwarze Löcher stieß

Im November 1915 hält Albert Einstein vier Vorträge an der Preußischen Akademie der Wissenschaften in Berlin. In diesen Vorträgen stellt er seinem Publikum die Allgemeine Relativitätstheorie vor, an der er jahrelang getüftelt hatte. Mit dieser Theorie kann Einstein beschreiben, wie Materie, Raum und Zeit wechselwirken. Dabei schafft er kurzerhand eine Kraft unseres Universums ab: die Schwerkraft."



Künstlerische Darstellung eines stellaren Schwarzen Lochs: Ein völlig schwarzes Loch befindet sich vor einem Hintergrund aus Sternen im Weltraum. Das Licht der Sterne ist in der scheinbaren Nähe des Schwarzen Lochs verschmiert und in andere Wellenlängen verschoben.
Das ist ein Schwarzes Loch. Aber was ist ein Schwarzes Loch überhaupt?
Quelle: ESA, NASA, Felix Mirabel

Weiter im AstroGeo-Beitrag auf unserer Portal-Seite:
https://www.raumfahrer.net/astrogeo-podcast-raumzeit-riss-wie-karl-schwarzschild-auf-schwarze-loecher-stiess/

Viele Grüße
Rücksturz

Astronomen unter Leitung der University of Texas Austin haben jetzt das bisher älteste supermassive Schwarze Loch identifiziert, das etwa 500 Mio Jahre nach dem Urknall entstanden sein muss. Es befindet sich im Zentrum der Galaxie CAPERS-LRD-z9:

https://news.utexas.edu/2025/08/06/meet-the-universes-earliest-confirmed-black-hole-a-monster-at-the-dawn-of-time/

Das Schwarze Loch soll 300 Millionen Sonnenmassen haben, die Galaxie drumherum selber "nur" 600 Millionen - ein sehr krasses Verhältnis.
Für mich ein weiteres Beispiel dafür, daß manche grosse Gaswolken am Anfang des Universums eventuell einfach komplett in SMBHs ohne Zwischenstufen kollabiert sind, was damals noch möglich war, heute nicht mehr.

Ist dass mit den direkt zusammenstürzenden Wolken denn schon wirklich modellartig verstanden?🤔
Man liest häufig, dass sich das dreht und dann Grenzen des Massenzuwachses entstehen.
Oder es gab die Löcher schon primordial?

Hallo,

der direkte Kollaps einer Gaswolke zu einem Schwarzen Loch (also ohne, dass sich vorher ein Stern bildet) ist nur unter bestimmten Umständen möglich, wenn sich keine schwereren Elemente als Wasserstoff und Helium in der Gaswolke befinden. Das funktionierte also nur im ganz frühen Universum, bevor Sterne im größeren Umfang schwerere Elemente produziert haben. Es wurden auch schon mögliche Kandidaten gefunden, siehe https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_collapse_black_hole
Die Masse dieser Schwarzen Löcher wäre aber nicht besonders groß (bis zu 100 000 Sonnenmassen) und es müsste also sowieso danach noch eine große Gaswolke auf dieses Schwarze Loch einfallen, bis daraus ein supermassives Schwarzes Loch entsteht mit 100 Millionen Sonnenmassen. Daher ist eventuell die Entwicklung von supermassiven Schwarzen Löchern aus Population III Sternen (also den ersten, sehr schweren Sternen, die auch nur aus Wasserstoff und Heliium Gaswolken entstanden) wahrscheinlicher. Diese Pop-III Sterne haben auch 1000 bis 10 000 Sonnenmassen und produzieren also sehr schnell Schwarze Löcher dieser Größenordnung (siehe z.B. Chantavat et al. 2023).

Gruß
Volker

Die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher, deren Gravitationswellen 2019 von LIGO registriert wurden (die Auswertung ergab Massen von 23 und 2,6 Sonnenmassen - ein sehr ungleiches Paar, mit der Bezeichnung GW190814), wurde offenbar unter Beteiligung eines dritten supermassiven Schwarzen Lochs ausgelöst. Der Einfluß  dieses dritten Partners konnte durch Vergleich von Modellrechnungen mit den gemessenen Gravitationswellen identifiziert werden:

https://www.livescience.com/space/black-holes/scientists-think-they-detected-the-first-known-triple-black-hole-system-in-the-universe-and-then-watched-it-die

Ein ungewöhnliches Gravitationswellensignal der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher wurde von LIGO/Virgo 2019 registriert, unter der Bezeichnung "GW190521". Bei der Annäherung und dem Verschmelzen (in der sogenannten "inspiral phase") mit einer Gesamtmasse von 142 Sonnenmassen sollte eigentlich ein charakteristisches Signal mit ansteigender Frequenz entstehen, das aber nicht beobachtet wurde - es gab nur ein kurzes scharfes Signal von 0,1 s Dauer, das von einigen Wissenschaflern als ein "Echo" gedeutet wird, das durch ein "Wurmloch" aus einem anderen Universum zu uns gelangt wäre - die Verschmelzung der beiden Schwarzen Löcher hätte dann in diesem anderen Universum stattgefunden:

"Is GW190521 a gravitational wave echo of wormhole remnant from another universe?"
   https://arxiv.org/abs/2509.07831

https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=42108.msg2721612#msg2721612

Ich dachte Wurmlöcher seien bis jetzt rein hypothetisch. Oder habe ich da was verpasst? Gibt es inzwischen tatsächlich Hinweise das die Dinger existieren könnten?
Oder ist die im Artikel angenommene Hypothese falsch und es ist ein anderes Ereignis als die Verschmelzung zweier schwarzer Löcher.

Die wahrscheinlichste Erklärung ist wohl eine zufällige Begegnung zweier Schwarzer Löcher, die sich so nahe kommen, dass sie verschmelzen (also kein gravitativ gebundenes System von zwei Schwarzen Löchern, die sich umkreisen). Die hier untersuchte Alternative wäre ein solches binäres System aus zwei sich umkreisenden Schwarzen Löchern, deren Verschmelzungssignal, mathematisch durch eine Wurmloch-Struktur geschickt, ebenfalls ein solches Signal erzeugen könnte.

Zitat (übersetzt) aus dem verlinkten NSF-Beitrag:
"Die beste Erklärung für das Ereignis mit der Bezeichnung GW190521 war eine zufällige Begegnung zweier Schwarzer Löcher, die sich im Vorbeiziehen gegenseitig einfingen.
Nun präsentiert eine neue Studie eine alternative, weitaus exotischere Option: das Echo einer Kollision Schwarzer Löcher in einem anderen Universum, das durch ein kollabierendes Wurmloch hallt, das sich infolge dieser Verschmelzung gebildet hat."

Vielen Dank für die Erläuterungen, den NSF-Beitrag habe ich nicht gelesen.

AstroGeo Podcast: Cygnus X-1, das erste Schwarzes Loch

Je nach Masse beenden Sterne ihre Entwicklung auf unterschiedliche Weisen. Ein Stern wie unsere Sonne – eher klein, eher gelb – endet als Weißer Zwerg. Massereichere Sterne hingegen verwandeln sich in Neutronensterne, die dichtesten Gebilde im Universum. Nur den massereichsten Sternen ist das wohl spektakulärste Schicksal vorbehalten: Sie kollabieren zu einem Schwarzen Loch.
Eine Portalbeitrag von Karl Urban.


Schwarze Löcher sind unsichtbar – auch auf diesem Röntgenbild ist das Schwarze Loch Cygnus X-1 nicht zu sehen. Es verrät sich über seine Röntgenstrahlung: Weil das Schwarze Loch Materie von seinem Begleitstern abzieht, wird diese hochenergetische Strahlung freigesetzt, während die Materie selbst auf Nimmerwiedersehen ins Schwarze Loch stürzt (Quelle: NASA/CXC/SAO).

Weiter im Portalbeitrag von Karl Urban  =>  Link zum Portalartikel

Viele Grüße, die Redaktionsmitglieder