Kein Schwarzes Loch?

Verborgener Riese könnte in Milchstraße schlummern

Das Schwarze Loch im Herz unserer Galaxie könnte gar keines sein, wie Wissenschaftler nun vermuten.(Bild: Michael Jäger)

Neue Forschungsergebnisse werfen die überraschende Frage auf, ob sich im Zentrum unserer Milchstraße wirklich ein supermassives Schwarzes Loch befindet: Stattdessen könnte sich dort ein extrem dichter Klumpen aus Dunkler Materie verbergen – eine geheimnisvolle Substanz, die wir nicht sehen, aber an ihrer Schwerkraft erkennen. Die Vorstellung eines unsichtbaren Riesen mitten in unserer Galaxie klingt wie Science-Fiction, könnte aber die Art und Weise, wie wir die Struktur der Milchstraße verstehen, revolutionieren.

Bereits seit Jahrzehnten wissen Astronomen, dass ein massereiches Objekt im galaktischen Zentrum existiert – etwa vier Millionen Mal so schwer wie unsere Sonne. Bisher galt das supermassive Schwarze Loch Sagittarius A* (Sgr A*) als einfachste Erklärung, bestätigt 2022 auch durch ein Bild des Event Horizon Telescope (EHT), das den Schatten des Schwarzen Lochs zeigte.

Forschende vermuten verblüffende Alternative
Doch eine Studie im „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ deutet nun auf eine verblüffende Alternative hin: ein ultradichter Klumpen aus fermionischer Dunkler Materie, der wie ein „Schwarzes Loch ohne Horizont“ wirkt, also keine Lichtfallen besitzt, aber die gleiche Schwerkraft erzeugt.

Die Forschenden um Valentina Crespi und Carlos Argüelles vom Institute of Astrophysics La Plata in Argentinien verglichen die Bewegung der Sterne um Sgr A*, insbesondere des Sterns S2, mit den Vorhersagen für ein Schwarzes Loch und für den Dunkle-Materie-Klumpen. Ergebnis: Beide Modelle passen nahezu perfekt zu den Beobachtungen. „Wir haben derzeit nicht die Präzision, um einen Unterschied festzustellen“, sagt Argüelles.

Erklärung für unterschiedliche Geschwindigkeiten in Galaxie?
Interessant ist zudem, dass das Modell eines fermionischen Dunkle-Materie-Klumpens auch erklären könnte, warum die Milchstraße in größeren Entfernungen vom Zentrum langsamer rotiert, ein Phänomen, das Astronomen als „Kepler-Gleichung“ bezeichnen. Laut den Forschenden verbindet ihr Ansatz erstmals die Bewegungen der Sterne nahe des Zentrums mit den Eigenschaften der galaktischen Dunklen Materie insgesamt.

Möglicher Dunkle-Materie-Klumpen
Auch abseits des galaktischen Zentrums könnten massereiche, unsichtbare Klumpen existieren. Eine andere Studie, veröffentlicht in „Physical Review“ Letters, berichtet über einen möglichen Dunkle-Materie-Klumpen in der Nachbarschaft der Sonne, etwa 3260 Lichtjahre entfernt. Die Forscher fanden ihn, indem sie die Pulse von sogenannten Pulsaren – rotierende Überreste toter Sterne, die regelmäßig Radiowellen aussenden – analysierten.

Die veränderte Pulsrate deutete auf ein massereiches, unsichtbares Objekt hin, geschätzt auf etwa zehn Millionen Sonnenmassen. Sterne oder Gaswolken in der Nähe konnten die Beobachtungen nicht erklären, Dunkle Materie bleibt als wahrscheinlichster Kandidat.

Unsichtbarer Riese als des Rätsels Lösung?
Die Entdeckung solcher substanziellen Dunklen-Materie-Klumpen könnte nicht nur das Verständnis des galaktischen Zentrums revolutionieren, sondern auch helfen, die Verteilung und Natur der Dunklen Materie in der gesamten Milchstraße zu entschlüsseln. Sukanya Chakrabarti von der University of Alabama in Huntsville formuliert es so: „Wenn wir alle Unterstrukturen der Dunklen Materie kartieren könnten, würden wir der Lösung eines der größten Rätsel des Universums einen entscheidenden Schritt näherkommen.“

Zukünftige Beobachtungen, etwa detailliertere Messungen der Sternbahnen um Sgr A* oder verbesserte EHT-Aufnahmen, könnten klären, ob unser galaktisches Zentrum wirklich ein Schwarzes Loch beherbergt – oder ob ein unsichtbarer Riese aus Dunkler Materie dort sein Zuhause hat.