Gravitationslinsen: Schwarze Löcher paarweise leichter zu finden
Ein Forschungsteam der Universität Oxford(öffnet im neuen Fenster) , Großbritannien, und des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik(öffnet im neuen Fenster) in Potsdam schlägt eine neue Methode vor, um sich umkreisende schwarze Löcher zu identifizieren. Derartige Systeme entstehen beispielsweise durch die Verschmelzung zweier Galaxien, die zumeist je ein schwarzes Loch in ihrem Zentrum aufweisen.
Das resultierende Binärsystem sich umkreisender schwarzer Löcher ist eine der stärksten Quellen für Gravitationswellen. Es gibt die Annahme, dass sie sich nur mithilfe von noch zu bauenden Observatorien für Gravitationswellen aufspüren lassen. Diese Observatorien müssten allerdings einige Millionen Kilometer groß sein, also im All errichtet werden.
Zwei kreisende Linsen müssten auffallen
Stattdessen setzt das Forschungsteam, dessen Studie in Physical Review Letters(öffnet im neuen Fenster) veröffentlicht wurde, auf die Kaustik(öffnet im neuen Fenster) . Dieses Phänomen führt dazu, dass das Licht von Sternen hinter einem Binärsystem aus schwarzen Löchern regelmäßig verstärkt wird. Es müssten sich somit Lichtblitze beobachten lassen, die mit einer bestimmten Frequenz auftauchen.
Anders als bei einem einzelnen schwarzen Loch, das lediglich einen von der Erde aus direkt dahinterliegenden Stern wie in einer Linse vergrößert und einen sichtbaren Ring erzeugt, weil das Licht des Sterns dank der Gravitation gebogen wird, müssten sich bei einem Binärsystem dagegen wechselnde und entsprechend gut auffindbare Effekte entdecken lassen.
Intensive Beobachtung nötig
Nötig ist dafür eine regelmäßige und umfassende Beobachtung des Himmels, um diese aufleuchtenden Sterne zu entdecken. Das gerade erst in Betrieb genommene Vera-C.-Rubin-Observatorium könnte genau diese Aufgabe übernehmen.
So wie auch die erfassten Gravitationswellen Rückschlüsse zu den schwarzen Löchern erlauben, soll dies mit der Veränderung der Lichtblitze ebenfalls möglich sein. Die Frequenz der Effekte könnte beispielsweise auf die Umlaufdauer schließen lassen, ebenso auf die Masse und die Dimensionen der schwarzen Löcher.
Nach den Berechnungen werden solche Lichtblitze an einem einzelnen System mehrmals pro Jahr erwartet. Im besten Fall könnte ein solches System mit der neuen Methode nach der Identifizierung über Jahre hinweg studiert werden, um mit etwas Glück sogar die Verschmelzung zu beobachten, indirekt natürlich.