Bisher größte kosmische Kollision eingefangen:
Rekord und Rätsel
Wissenschaftler feiern die Entdeckung der bislang gewaltigsten Kollision im All, die je mit Gravitationswellen gemessen wurde. Doch es gibt auch ein Problem: Das entstandene Schwarze Loch mit 225 Sonnenmassen stellt die Modelle der Astrophysik infrage.
Erfasst wurde das Ereignis durch die hochsensiblen Interferometer von LIGO in Hanford (Washington) und Livingston (Louisiana), dem Virgo-Detektor bei Pisa (Italien) sowie KAGRA, dem japanischen Gravitationswellendetektor tief unter den Bergen von Kamioka. Diese Instrumente messen winzige Verzerrungen der Raumzeit - im Fall von GW231123 waren es kaum wahrnehmbare Störungen mit dramatischer Ursache, so Phys.
Die Masse der beiden Ausgangsobjekte liegt deutlich jenseits dessen, was bekannte Modelle der Sternentwicklung vorhersagen. Mark Hannam von der Cardiff University erklärt: "Solch massereiche Schwarze Löcher sind nach gängiger Theorie nicht durch Einzelsternkollaps erklärbar." Eine plausible Hypothese: Beide Ursprungslöcher entstanden selbst durch frühere Verschmelzungen - eine Art "Generationenschmelze" schwarzer Löcher in dichtem Sternumfeld.
Nicht nur die Masse, auch der Drehimpuls ist extrem: Beide Ausgangsobjekte rotierten offenbar nahe an der maximalen Grenze, die Einsteins Relativitätstheorie erlaubt. Für die Modellierung war das eine Herausforderung: Nur mit hochkomplexen Simulationen ließ sich der ungewöhnlich dynamische Verlauf des Signals rekonstruieren. Charlie Hoy (University of Portsmouth) spricht von einem "exzellenten Testfall" für neue Werkzeuge.
Mit über 200 beobachteten Ereignissen allein im aktuellen vierten Messlauf liefert die LVK-Kollaboration ein zunehmend komplexes Bild kosmischer Kollisionen. GW231123 markiert darin einen neuen Extrempunkt - und zeigt, wie viel über die Geburt und Entwicklung Schwarzer Löcher noch unverstanden ist.
Siehe auch:
Rekord-Schwarzes-Loch sprengt Grenzen der Physik
Ein außergewöhnliches Signal erschütterte die Messinstrumente des weltweiten Gravitationswellen-Netzwerks: GW231123, entstanden bei der bislang massereichsten bekannten Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher - eines etwa 100-, das andere rund 140-mal so schwer wie unsere Sonne. Durch ihren Zusammenprall entstand ein Schwarzes Loch von rund 225 Sonnenmassen. Erst Wochen später, nach eingehender Analyse, wurde klar, wie besonders dieses Ereignis war - aufgezeichnet am 23. November 2023, aber in vollem Umfang erst im Juli 2025 präsentiert.Erfasst wurde das Ereignis durch die hochsensiblen Interferometer von LIGO in Hanford (Washington) und Livingston (Louisiana), dem Virgo-Detektor bei Pisa (Italien) sowie KAGRA, dem japanischen Gravitationswellendetektor tief unter den Bergen von Kamioka. Diese Instrumente messen winzige Verzerrungen der Raumzeit - im Fall von GW231123 waren es kaum wahrnehmbare Störungen mit dramatischer Ursache, so Phys.
Die Masse der beiden Ausgangsobjekte liegt deutlich jenseits dessen, was bekannte Modelle der Sternentwicklung vorhersagen. Mark Hannam von der Cardiff University erklärt: "Solch massereiche Schwarze Löcher sind nach gängiger Theorie nicht durch Einzelsternkollaps erklärbar." Eine plausible Hypothese: Beide Ursprungslöcher entstanden selbst durch frühere Verschmelzungen - eine Art "Generationenschmelze" schwarzer Löcher in dichtem Sternumfeld.
Nicht nur die Masse, auch der Drehimpuls ist extrem: Beide Ausgangsobjekte rotierten offenbar nahe an der maximalen Grenze, die Einsteins Relativitätstheorie erlaubt. Für die Modellierung war das eine Herausforderung: Nur mit hochkomplexen Simulationen ließ sich der ungewöhnlich dynamische Verlauf des Signals rekonstruieren. Charlie Hoy (University of Portsmouth) spricht von einem "exzellenten Testfall" für neue Werkzeuge.
Jahre der Nacharbeit nötig
Der Fund wurde am 14. Juli 2025 im Rahmen der GR24/Amaldi-Konferenz in Glasgow erstmals umfassend vorgestellt - der weltweit bedeutendsten Tagung zur Allgemeinen Relativitätstheorie und Gravitationswellenphysik. Erst jetzt, mit der Veröffentlichung der kalibrierten Daten im Gravitational Wave Open Science Center (GWOSC), steht die Entdeckung auch anderen Forschungsgruppen zur Nachanalyse offen.Mit über 200 beobachteten Ereignissen allein im aktuellen vierten Messlauf liefert die LVK-Kollaboration ein zunehmend komplexes Bild kosmischer Kollisionen. GW231123 markiert darin einen neuen Extrempunkt - und zeigt, wie viel über die Geburt und Entwicklung Schwarzer Löcher noch unverstanden ist.
Was ist ein Schwarzes Loch?
Ein Schwarzes Loch ist ein Bereich im Weltraum, in dem die Schwerkraft so stark ist, dass nichts, nicht einmal Licht, ihm entkommen kann. Diese kosmischen Objekte entstehen, wenn massereiche Sterne am Ende ihres Lebens kollabieren.
Die Grenze eines Schwarzen Lochs wird als Ereignishorizont bezeichnet. Sobald etwas diesen Horizont überschreitet, gibt es kein Zurück mehr. Im Inneren herrschen Bedingungen, die sich unserer wissenschaftlichen Vorstellung weitgehend entziehen.
Die Grenze eines Schwarzen Lochs wird als Ereignishorizont bezeichnet. Sobald etwas diesen Horizont überschreitet, gibt es kein Zurück mehr. Im Inneren herrschen Bedingungen, die sich unserer wissenschaftlichen Vorstellung weitgehend entziehen.
Wie entstehen Schwarze Löcher?
Die häufigste Entstehungsart ist der Kollaps eines sehr massereichen Sterns. Wenn ein Stern mit mehr als 20 Sonnenmassen seinen Brennstoff aufgebraucht hat, stürzt er unter seiner eigenen Schwerkraft in sich zusammen.
Es wird vermutet, dass es auch andere Entstehungswege gibt. Beispielsweise könnten in der Frühphase des Universums sogenannte primordiale Schwarze Löcher entstanden sein, die deutlich kleiner sind als stellare Schwarze Löcher.
Es wird vermutet, dass es auch andere Entstehungswege gibt. Beispielsweise könnten in der Frühphase des Universums sogenannte primordiale Schwarze Löcher entstanden sein, die deutlich kleiner sind als stellare Schwarze Löcher.
Wie groß sind Schwarze Löcher?
Die Größe schwarzer Löcher variiert enorm. Stellare Schwarze Löcher haben typischerweise einen Durchmesser von einigen Kilometern bis zu hundert Kilometern. Sie entstehen aus einzelnen Sternen.
Supermassive Schwarze Löcher im Zentrum von Galaxien können Millionen bis Milliarden Sonnenmassen haben. Das Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße hat etwa 4 Millionen Sonnenmassen und einen Durchmesser von etwa 24 Millionen Kilometern.
Supermassive Schwarze Löcher im Zentrum von Galaxien können Millionen bis Milliarden Sonnenmassen haben. Das Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße hat etwa 4 Millionen Sonnenmassen und einen Durchmesser von etwa 24 Millionen Kilometern.
Gibt es einen Ausweg?
Nach unserem derzeitigen Verständnis der Physik gibt es keinen Weg, aus einem Schwarzen Loch zu entkommen, sobald der Ereignishorizont überschritten wurde. Die Fluchtgeschwindigkeit übersteigt dort die Lichtgeschwindigkeit.
Stephen Hawking postulierte jedoch, dass Schwarze Löcher durch einen quantenmechanischen Effekt sehr langsam Masse verlieren könnten. Diese "Hawking-Strahlung" wurde bisher allerdings bislang nicht experimentell nachgewiesen.
Stephen Hawking postulierte jedoch, dass Schwarze Löcher durch einen quantenmechanischen Effekt sehr langsam Masse verlieren könnten. Diese "Hawking-Strahlung" wurde bisher allerdings bislang nicht experimentell nachgewiesen.
Wurmlöcher möglich?
Theoretisch könnten Schwarze Löcher als Eingänge zu Wurmlöchern dienen - hypothetische Tunnel durch Raum und Zeit. Dies basiert auf mathematischen Lösungen der Einsteinschen Feldgleichungen.
Allerdings zeigen die Berechnungen auch, dass solche Wurmlöcher, selbst wenn sie existieren sollten, höchst instabil wären und sich sofort wieder schließen würden. Die Realisierbarkeit von stabilen, passierbaren Wurmlöchern gilt daher als äußerst unwahrscheinlich.
Allerdings zeigen die Berechnungen auch, dass solche Wurmlöcher, selbst wenn sie existieren sollten, höchst instabil wären und sich sofort wieder schließen würden. Die Realisierbarkeit von stabilen, passierbaren Wurmlöchern gilt daher als äußerst unwahrscheinlich.
Zusammenfassung
- Gravitationswellen-Netzwerk erfasste massereichste Schwarzloch-Fusion
- Zwei Schwarze Löcher mit 100 und 140 Sonnenmassen verschmolzen
- Resultat der Kollision: Schwarzes Loch mit etwa 225 Sonnenmassen
- Ereignis widerspricht gängigen Modellen der Sternentwicklung
- Beide Ursprungslöcher rotierten nahe der von Einstein definierten Grenze
- Am 14. Juli 2025 auf Gravitationsphysik-Konferenz vorgestellt
- Mit über 200 beobachteten Ereignissen zeichnet sich ein komplexes Bild ab
Siehe auch:
- Gravitationswellendetektor hat neue Klasse schwarzer Löcher entdeckt
- Könnte Gravitation ein Rechenprozess sein? Studie sieht neue Ordnung
- Gravitationsgedächtnis: Beweis der Einstein-Theorie scheint machbar
- "Erfinder" von Antigravitationstechnologie wegen Betrugs vor Gericht
- Einstein-Teleskop: Sachsen bewirbt sich um Gravitationswellendetektor
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