"Unmögliche" Schwarze Löcher erklärt? – Masse wächst mit Expansion des Kosmos

Wenn Schwarze Löcher mit der Expansion des Universums selbst wachsen, könnte das vergleichsweise einfach erklären, warum Gravitationswellen-Detektoren seit Jahren vermeintlich unmögliche Himmelskörper beobachten. Das jedenfalls ist eine Theorie von Forschern aus der USA, die durch Simulationen bestätigt worden sei, wie sie nun erläutern. Sollte sich die Hypothese bewahrheiten, würde das erklären, warum die Detektoren Virgo und LIGO seit Jahren viele Kollisionen von Schwarzen Löchern beobachten, die deutlich mehr Masse aufweisen, als zuvor für möglich gehalten worden war. Gleichzeitig seien dafür keine komplizierten Voraussetzungen nötig, stattdessen hätten sie bei der Ausarbeitung nur anerkannt, dass Schwarze Löcher nicht in einem statischen Universum existieren.

Erklärung für "unmögliche" Schwarze Löcher?

Wie das Team um Kevin Croker von der Universität Hawaiʻi nun erläutert, geht es um die Entdeckung zahlreicher Schwarzer Löcher mit mehr als 50 und teilweise sogar über 100 Sonnenmassen durch LIGO und Virgo. Unseren gegenwärtigen Modellen zur Entstehung von Schwarzen Löchern zufolge dürfte es die aber nicht geben, zumindest nicht in der beobachteten großen Zahl. Das liegt unter anderem daran, dass Sterne, die mit ihrer Masse in diesem Bereich liegen, am Ende ihres Lebens erst viel Masse verlieren, bevor sie doch in einer Explosion und einem Schwarzen Loch enden. Möglich sei zwar, dass die beobachteten Schwarzen Löcher selbst durch Verschmelzungen entstanden sind, aber die Vielzahl und Vielfalt der beobachteten Himmelskörper sei damit bislang nicht zu erklären gewesen.

Gleichzeitig seien Schwarze Löcher bislang aber typischerweise innerhalb eines Universums modelliert worden, das statisch ist, also nicht wie das echte expandiert. Damit habe man leichter umgehen können, erläutert Kroker, aber gleichzeitig gelten daraus abgeleitete Vorhersagen nur für begrenzte Zeit. Habe man die Masse der Schwarzen Löcher in den Simulationen dagegen an die Expansion des Universums gekoppelt, seien angesichts der immensen Zeiträume nicht nur – wie zu erwarten – massivere Objekte herausgekommen, sondern auch mehr Kollisionen. Selbst das Team habe nicht erwartet, wie gut das zu den Beobachtungsdaten der Gravitationswellen-Detektoren passt, meint Koautor Gregory Tarlé. Die wissenschaftliche Arbeit ist in den Astrophysical Journal Letters erschienen.

Wichtig sei die Theorie vor allem, weil sie ganz ohne Änderungen an unserem gegenwärtigen Verständnis davon auskomme, wie Sterne entstehen, sich entwickeln und sterben, ergänzt das Team. Stattdessen beruhe sie lediglich auf der Anerkennung, dass Schwarze Löcher nicht in einem statischen Universum existieren. Gleichzeitig weisen sie aber darauf hin, dass sie das Rätsel um die unmöglichen Schwarzen Löcher von Virgo und LIGO noch lange nicht für gelöst halten. Nötig seien weitere und präzisere Messungen, nicht nur, um die Hypothese zu bestätigen und später zu ermitteln, wie stark die vorgeschlagene Kopplung letztlich ist. Die Idee einer Kopplung an die Expansion des Universums an sich sei jedenfalls nicht neu, so verliere etwa Licht mit der Ausbreitung des Kosmos an Energie.

(mho)