Wie sind Schwarze Löcher entstanden und wie entwickeln sie sich?

Schwarze Löcher gehören zu den faszinierendsten Objekten in der Astronomie. Sie bestehen aus kompakter Masse, die eine so hohe Anziehungskraft besitzt, dass das Licht nicht entkommen kann. Folglich erscheinen diese Masseklumpen im Weltall schwarz. Je nach ihrer Entstehungsart und Masse unterscheiden die Wissenschaftler verschiedene Familien von Schwarzen Löchern. Ein Entstehungsmechanismus für Schwarze Löcher ist der Kollaps massereicher Sterne. Die damit verbundene Explosion heißt Supernova Typ II oder Hypernova. Die Masse der stellaren Schwarzen Löcher liegt bei etwa 3 bis 100 Sonnenmassen (eine Sonnenmasse entspricht etwa 2 x 10^30 Kilogramm).

Außerdem gibt es Schwarze Löcher, deren Gewicht zwischen 10^6 und 10^10 Sonnenmassen beträgt. Diese supermassereichen Schwarzen Löcher sind nach heutigem Wissensstand im Zentrum nahezu aller Galaxien zu finden. Besonders eindrucksvoll treten die Schwarzen Löcher in aktiven Galaxien in Erscheinung. Die sehr massereichen Schwarzen Löcher bilden sich durch das Zusammenwachsen kleinerer Schwarzer Löcher oder durch eine kontinuierliche Materieaufsammlung über mehrere Milliarden Jahre hinweg.

Am Exzellenzcluster Universe erforschen die Wissenschaftler der Research Area F insbesondere stellare und supermassereiche Schwarze Löcher. Ihr besonderes Interesse gilt Schwarzen Löchern in Galaxienzentren und deren Auswirkungen auf die Entwicklung von Galaxien. In diesem Zusammenhang untersuchen sie auch den Ursprung von Schwarzen Löchern aus der ersten Sternengeneration im Universum. Dabei helfen den Wissenschaftlern Gammastrahlenexplosionen, die beim Kollaps dieser Schwarzen Löcher entstanden, und die sich heute mit speziellen Teleskopen beobachten lassen.