Dank Gravitationswellen bestätigt: Schwarze Löcher haben "keine Haare"

Neue Analysen legen nahe, dass Schwarze Löcher tatsächlich "keine Haare haben" und bestätigen damit einmal mehr eine Schlussfolgerung aus Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie auch an den extremsten Orten des Universums. Das sogenannte Keine-Haare-Theorem wurde von dem Physiker John Wheeler formuliert und fasst mit simplen Worten die Erkenntnis zusammen, dass Schwarze Löcher vollständig durch ihre Masse, elektrische Ladung und ihren Drehimpuls charakterisiert werden. Mehr Informationen gibt es nicht, also "keine Haare". Anhand der Daten des ersten geglückten Nachweises von Gravitationswellen haben Forscher das nun nachgewiesen, berichten sie in den Physical Review Letters.

Schwarze Löcher geben nicht viel preis

Wie die Forscher des Massachusetts Institute of Technology, des California Institute of Technology und des Flatiron Institute erklären, haben sie die Daten zu den Gravitationswellen GW150914 analysiert. Die waren bei der Kollision zweier Schwarzer Löcher entstanden und mit dem Gravitationswellen-Observatorium Ligo nachgewiesen worden. Den Forschern zufolge geht aus der Relativitätstheorie hervor, dass ein Schwarzes Loch, das bei solch einer Kollision entsteht, in ganz bestimmten Frequenzen quasi "läuten" würde. Die beobachteten Werte stammen demnach mit den Vorhersagen überein und hätten es ermöglicht, die Masse und den Drehimpuls des Schwarzen Lochs zu errechnen.

"Das ist die erste experimentelle Messung, mit der sich direkt das Keine-Haare-Theorem untersuchen lässt", ordnet Maximiliano Isi ein, der die Forschung geleitet hat. Sie bedeute nicht, dass das Theorem abschließend bestätigt wurde, sondern nur, dass es "noch einen Tag länger lebt", wie er einordnet. Wenn es sich aber weiter bewahrheitet, könnten künftige Messungen mit höherer Präzision es ermöglichen, Schwarze Löcher von bislang noch hypothetischen ähnlich kompakten Himmelskörpern zu unterscheiden. Denn deren "Läuten" müsste weitere Informationen preisgeben. Das zeigt einmal mehr das Potenzial der neuen Astronomie, wie sie dank Ligo & Co. möglich ist.

Schwarze Löcher sind extrem kompakte Himmelskörper mit derart starker Gravitation, dass aus einer bestimmten Region um sie herum (dem Ereignishorizont) nicht einmal das Licht entweichen kann. Die Gravitationswellen GW150914 entstanden bei der Verschmelzung eines Schwarzes Loch von 29-facher Sonnenmasse mit einem von 36-facher Sonnenmasse, rund 1,4 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt. Die 3-fache Masse der Sonne wurde dabei in Gravitationswellen umgewandelt worden. Für ihren Nachweis gab es 2017 den Physik-Nobelpreis. (mho)