Ein internationales Team von Astronomen unter der Co-Leitung eines IAS-Forschers hat herausgefunden, was aussieht wie eine universelle Regel für eines der dramatischsten Verhaltensweisen Schwarzer Löcher: die Produktion mächtiger Jets. Die Forscher fanden heraus, dass Schwarze Löcher Jets in derselben kritischen Phase ihres Fütterungszyklus starten können, unabhängig von ihrer Größe. Das gilt sowohl für „stellare“ Schwarze Löcher mit etwa zehn Sonnenmassen als auch für supermassereiche Schwarze Löcher, die millionenfach schwerer sind. In Nachrichten, die jeden erfreuen dürften, der die Formulierung „universelle Regel“ mag, scheint der Kosmos zumindest in einer Sache eine Einheitsgrößen-Politik zu haben.

Die Arbeit wurde von Andrew Mummery, Martin A. and Helen Chooljian Member (2025–30) an der School of Natural Sciences des Institute for Advanced Study, und Adelle Goodwin, einer Forrest Research Foundation Fellow am International Centre of Radio Astronomy Research der Curtin University in Western Australia, durchgeführt. Veröffentlicht in Nature Astronomy unter dem Titel „A universal critical accretion rate for black hole jet formation“, bringt die Studie jahrelange Beobachtungen über mehrere Wellenlängen hinweg zusammen. Die Forscher kombinierten Daten von Teleskopen in Amerika, Australien, Indien, Südafrika und im Weltraum. Denn warum ein Teleskop benutzen, wenn man mehrere auf mehreren Kontinenten und dazu noch eines verwenden kann, das in der Leere schwebt?

Ihr Fokus lag auf Tidal Disruption Events, die auftreten, wenn ein Stern einem supermassereichen Schwarzen Loch so nahe kommt, dass intensive Gravitationskräfte ihn auseinanderreißen. Diese Ereignisse boten dem Team eine seltene Gelegenheit zu beobachten, wie sich ein Schwarzes Loch verhält, nachdem es plötzlich eine große Menge Sternmaterials erhalten hat. „Wir wollten dieses riesige Rätsel wirklich lösen“, sagte Mummery. „Warum schleudern manche supermassereichen Schwarzen Löcher direkt nach dem Zerstückeln eines Sterns Radiojets heraus, während andere einfach dasitzen, völlig ruhend wirken und dann Monate oder sogar Jahre später plötzlich ihre Jets zünden?“ Es ist das kosmische Äquivalent zu einem Nachbarn, der dich jahrelang ignoriert und dann plötzlich eine Tasse Zucker leihen will.

Schwarze Löcher werden oft mit kosmischen Staubsaugern verglichen, aber ihr Fütterungsverhalten ist viel chaotischer. „Wenn ein Schwarzes Loch einen Stern zerreißt, verschlingt es nicht alles ordentlich“, erklärte Goodwin. Ein Teil des Sternmaterials fällt auf das Schwarze Loch zu, während viel davon durch mächtige Ausflüsse gewaltsam in den Weltraum geschleudert werden kann. Diese enormen kosmischen „Rülpser“ können Material über gewaltige Entfernungen tragen und die Entwicklung der Galaxien, die sie beherbergen, erheblich beeinflussen. So viel zur sauberen Staubsauger-Metapher. Es ist eher wie ein Kleinkind mit einem Teller Spaghetti.

Ein schnellerer Weg, supermassereiche Schwarze Löcher zu untersuchen

Astronomen haben lange vermutet, dass Schwarze Löcher denselben grundlegenden physikalischen Regeln gehorchen, selbst wenn ihre Massen enorm differieren. Diese Idee zu bestätigen war schwierig, weil Veränderungen um supermassereiche Schwarze Löcher normalerweise über Tausende oder sogar Millionen von Jahren ablaufen können. Tidal Disruption Events bieten einen Weg um dieses Problem herum. Wenn ein Stern zerstört wird, kann sich die daraus resultierende Fütterungsepisode um ein supermassereiches Schwarzes Loch in nur wenigen Jahren entwickeln. Das gibt Wissenschaftlern eine viel schnellere Sicht auf Prozesse, die sonst extrem schwer in Echtzeit zu verfolgen wären. Endlich ein Grund, für stellare Zerstörung zu sein.

Die zentrale Erkenntnis hinter der neuen Studie entstand in einem unerwarteten Umfeld. Während einer Astrophysik-Konferenz in Madrid unterhielten sich Mummery und Goodwin in einer Bar, als ihnen klar wurde, dass dieselbe Regel, die bekanntermaßen die Jet-Produktion bei kleineren Schwarzen Löchern bestimmt, auch für supermassereiche gelten könnte. Wissenschaft: Manchmal passiert sie bei Tapas und Wein.

Um die Idee zu testen, untersuchten die Forscher zwanzig Tidal Disruption Events anhand von Beobachtungen in optischem Licht, Ultraviolettlicht, Röntgenstrahlen und Radiowellen. Schließlich reduzierten sie die Stichprobe auf zehn hochwertige Ereignisse, für die sie sowohl die Fütterungsrate des Schwarzen Lochs als auch den Zeitpunkt seiner Radioausflüsse zuverlässig bestimmen konnten. Die Analyse