Mithilfe von Computersimulationen haben japanische Forscher nun etwas herausgefunden, was bislang unklar war. Sie haben eine neue Theorie entwickelt, wie supermassive Schwarze Löcher im Universum entstehen können. Das bringt die Forschung um die mysteriösen Objekte im Weltall wieder einen Schritt weiter.

Schwarze Löcher im Universum: Bis heute sind sie rätselhaft

Die Vorläufer von supermassiven Schwarzen Löchern sollen wachsen, indem sie interstellares Gas aus kleineren Sternen in sich aufnehmen. So lässt sich laut Meinung der Forschers Teams der Tohoku-Universität in Japan, ihre Entstehung begründen. Wie wir wissen, hat fast jede Galaxie im Universum ein supermassives Schwarzes Loch in ihrem Zentrum. Sie können teilweise zehn Milliarden Mal größer sein, als unsere Sonne. Doch bislang ist ihre Entstehung ein großes Rätsel für Astronomen.

Eine beliebte Theorie bildet der Gaskollaps: Die Urwolken interstellarer Gase kollabieren unter ihrer Selbstgravitation. Daraus bilden sich dann supermassive Sterne, aus denen dann Schwarze Löcher entstehen. Doch ein solcher Kollaps findet nur dann statt, wenn es mit unberührtem Gas geschieht, welches aus Wasserstoff und Helium besteht. Das kommt aber nicht so häufig vor, weswegen diese Theorie die Anzahl der bestehenden massereichen Schwarzen Löcher nicht erklären kann.

Die Erklärung für die Anzahl der Schwarzen Löcher im Universum

Nun hat das japanische Forscherteam hochauflösende 3D-Simulationen durchgeführt und dabei herausgefunden, dass supermassive Sterne auch durch schwerere Gase gebildet werden können. Für die Simulation war es schwierig die Sternenentstehung durch Gaswolken mit schweren Elementen nachzubilden. Doch mit der erhöhten Rechenleistung durch den Supercomputer ATERUI II konnte dies nun umgesetzt werden. Anhand der Simulation ließ sich jetzt die Entstehung von Sternen aus Gaswolken genauer untersuchen.

So ließ sich widerlegen, dass Sterne aus Gaswolken mit schweren Elementen nicht entstehen können. Die Gaswolken brechen auf und bilden zunächst viele kleine Sterne. Durch einen starken Gastrom werden sie ins Zentrum der Gaswolke gezogen und von den massiven Sternen in der Mitte verschluckt. Die Simulation zeigt die Entstehung eines massiven Sterns, der 10.000 Sonnenmassen entspricht. Damit haben die Forscher einen Vorläufer eines supermassiven Schwarzen Lochs virtuell bei der Entstehung beobachtet.

Das neue Modell beweist nämlich, dass nicht nur Urgas nötig ist, um riesige Sterne zu bilden. Daraus lässt sich der Ursprung von der großen Anzahl supermassiver Schwarze Löcher im Universum erklären. Weitere neue Erkenntnisse zu Schwarzen Löchern kratzen an den Grenzen der Physik. Normalerweise sind Schwarze Löcher unersättlich, doch damit machen sie eine Ausnahme.