Das Herz dieser Galaxie beherbergt nicht ein, sondern zwei supermassive schwarze Löcher

In 4 Milliarden Lichtjahren Entfernung von uns hat eine aktive Galaxie kürzlich den Himmel auf spektakuläre Weise erleuchtet. OJ 287, bekannt für seinen extrem hellen Kern, verbirgt in Wirklichkeit ein seltenes und faszinierendes Phänomen: ein Binärsystem von Schwarzen Löchern in heftiger Interaktion. Eine aktuelle Beobachtung zeigt, dass eines der Schwarzen Löcher die Akkretionsscheibe des anderen durchbrochen hat und kurzzeitig einen Doppelquasar erzeugte.


Ein Quasar repräsentiert das extrem aktive Herz einer fernen Galaxie, angetrieben von einem supermassiven Schwarzen Loch, das Materie in einem rasanten Tempo verschlingt. Ein Teil dieser Materie wird in zwei mächtigen, entgegengesetzten Jets mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit ausgestoßen. Wenn diese Jets zur Erde gerichtet sind, beobachten wir einen Blazar, dessen Helligkeit besonders intensiv ist.

OJ 287 ist einer der nächstgelegenen Blazare, sichtbar mit großen Amateurteleskopen. Historische Beobachtungen zeigen, dass seine Helligkeit alle 12 Jahre signifikant zunimmt. Im Jahr 2014 schlug Pauli Pihajoki, Doktorand an der Universität Turku, vor, dass diese Variation durch die Anwesenheit eines zweiten, weniger massereichen Schwarzen Lochs verursacht wird, das den Hauptkörper umkreist. Diese Interaktion würde die Akkretionsscheibe periodisch stören und Materieausbrüche erzeugen.

Im November 2021 unterbrach der NASA-Satellit TESS seine Suche nach Exoplaneten vorübergehend, um OJ 287 zu beobachten. Er wurde von den Teleskopen Swift und Fermi sowie mehreren erdgebundenen Observatorien unterstützt. Am 12. November beobachtete TESS einen zwölfstündigen Helligkeitsausbruch, der einem durch das zweite Schwarze Loch erzeugten Jet zugeschrieben wird. Dieser Ausbruch setzte so viel Energie frei wie 100 Galaxien gleichzeitig.

Diese Entdeckung ermöglicht es, die Massen der Schwarzen Löcher zu bestätigen: 18,35 Milliarden Sonnenmassen für das Haupt- und 150 Millionen für das Nebenobjekt. Diese Beobachtung, die erste ihrer Art, ebnet den Weg zur Entdeckung vieler weiterer ähnlicher Binärsysteme. Darüber hinaus senden diese Schwarzen Löcher niederfrequente Gravitationswellen aus, die von Pulsar-Timing-Netzwerken nachgewiesen werden können.

Diese Binärsysteme spielen eine entscheidende Rolle beim Wachstum supermassiver Schwarzer Löcher. Bei ihrer Verschmelzung erzeugen sie Gravitationswellen. Obwohl diese Wellen für LIGO zu schwach sind, könnte der zukünftige Weltraumdetektor LISA diese Signale erfassen. Die Ergebnisse dieser Beobachtungen wurden am 11. Juni im Astrophysical Journal veröffentlicht.