Wenn Galaxien miteinander kollidieren, werden sich die supermassiven Schwarzen Löcher in ihren Zentren letztendlich als Doppelsystem umkreisen – zumindest laut aktuellen Simulationen. Einsteins allgemeine Relativitätstheorie sagt voraus, dass Massen in einem Doppelsystem Gravitationswellen emittieren sollten, ähnlich wie beschleunigende elektrische Ladungen elektromagnetische Wellen abstrahlen, allerdings deutlich schwächer.
Wenn sie ihre Energie in Form dieser Gravitationswellen abgeben, werden sich die einander umkreisenden Schwarzen Löcher annähern, bis sie schließlich in einem Vereinigungsereignis verschmelzen, was erwartungsgemäß einen starken Gravitationswellenausbruch auslösen soll. Die Relativitätstheorie sagt voraus, dass die Gravitationswellen aus der Vereinigung von Schwarzen Löchern bevorzugt in eine Richtung abgegeben werden, die von den Rotations- und Massenverhältnissen der beiden Schwarzen Löcher abhängt.
Um den Impuls zu erhalten, wird das neu entstandene, einzelne supermassive Schwarze Loch einen Rückstoß erfahren. In der Tat werden fortkatapultierte supermassive Schwarze Löcher als eine der beobachtbaren Schlüsselsignaturen solcher Verschmelzungsprozesse angesehen. Man vermutet, dass sie ihre lokalen Umgebungen (Scheiben und heiße Gasregionen) mit sich ziehen, wenn sie sich rasch von dem Zentrum ihrer Galaxie entfernen.
Glücklicherweise wurden anscheinend ein paar dieser bizarren, fortkatapultierten Kandidaten entdeckt. Sie sind bislang nur Kandidaten, weil ihre Natur noch nicht bestätigt ist. Einer von ihnen ist eine Röntgenquelle mit der Bezeichnung CID-42, die das Weltraumteleskop Hubble in zwei helle Komponenten auflöst, welche nur wenige tausend Lichtjahre voneinander getrennt sind. Das ist eine relativ geringe Distanz, in galaktischen Maßstäben betrachtet.
Francesca Civano, Xiawei Wang, Avi Loeb sowie Martin Elvis vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) und ihre Kollegen verwendeten die Very Large Array Radioteleskopeinrichtung, um jene Radioemissionen zu untersuchen, die von geladenen Teilchen abgestrahlt werden, welche durch die Schwarzen Löcher in CID-42 beschleunigt wurden. Sie analysierten ihre Daten zusammen mit Daten anderer Einrichtungen, um CID-42 als ein fortkatapultiertes Objekt zu bestätigen.
Die Wissenschaftler stellten fest, dass sämtliche Radioemissionen einer der beiden hellen Komponenten zugeordnet werden können, die außerdem die Quelle der Röntgenemissionen ist. Diese Quelle, so schlussfolgert ihre Analyse (wenn auch noch nicht eindeutig), könnte tatsächlich ein lang gesuchtes Beispiel für ein fortkatapultiertes Schwarzes Loch sein. Die neue Forschungsarbeit ist ein wichtiger Schritt, um die Existenz dieser exotischen Objekte zu bestätigen, aber es sind noch weitere Beobachtungen erforderlich.
Abhandlung: “New Insights from Deep VLA Data on the Potentially Recoiling Black Hole CID-42 in the COSMOS Field” von Mladen Novak, Vernesa Smolcic, Francesca Civano, Marco Bondi, Paolo Ciliegi, Xiawei Wang, Abraham Loeb, Julie Banfield, Stephen Bourke, Martin Elvis, Gregg Hallinan, Huib T. Intema, Hans-Rainer Klockner, Kunal Mooley und Felipe Navarrete.
Quelle: http://www.cfa.harvard.edu/news/su201504
(THK)
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