Schwarze Löcher gehören zu den rätselhaftesten Objekten im Universum.

Ihre Gravitationskraft ist so stark, dass selbst Licht ihrem Ereignishorizont nicht entkommen kann. Doch das Material in ihrer Umgebung kann spektakuläre Ausbrüche hervorrufen.

Astronomen haben nun entdeckt, dass Schwarze Löcher, die sich in ihrer Größe erheblich unterscheiden, beim Ausstoßen gewaltiger Materiestrahlen ins All möglicherweise derselben grundlegenden Regel folgen.

Die im Oktober 2026 in Nature Astronomy veröffentlichten Ergebnisse könnten Wissenschaftlern helfen, diese dramatischen Ereignisse besser zu verstehen und vorherzusagen, wann bestimmte Schwarze Löcher besonders aktiv werden.

Warum Schwarze Löcher gewaltige Materiestrahlen erzeugen

Schwarze Löcher wachsen, indem sie Materie aus ihrer Umgebung anziehen. Dazu gehören Gas, Staub und mitunter die Überreste benachbarter Sterne. Allerdings verschwindet dieses Material nicht unbedingt sofort im Schwarzen Loch.

Während die Materie spiralförmig auf das Schwarze Loch zuströmt, kann ein Teil davon in gewaltige Strahlen umgelenkt werden, die sich weit ins All erstrecken.

Diese Materieströme transportieren enorme Energiemengen und können die Bedingungen in den umliegenden Galaxien beeinflussen.

Ein seit Langem ungelöstes Rätsel ist, warum manche Schwarzen Löcher fast unmittelbar nach dem Aufnehmen von Sternmaterie solche Strahlen erzeugen, während andere monatelang oder sogar jahrelang relativ ruhig bleiben.

Forscher vermuten nun, dass die Antwort davon abhängen könnte, wie schnell ein Schwarzes Loch Materie aufnimmt.

Eine universelle Regel im Universum

Die Forschungsarbeit wurde von der Astrophysikerin Adelle Goodwin von der australischen Curtin University geleitet. Sie arbeitete dabei mit Andrew Mummery vom Institute for Advanced Study in Princeton zusammen.

Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass Schwarze Löcher zeitverzögert Materiestrahlen aktivieren können, sobald ihre Akkretionsrate auf etwa zwei Prozent eines theoretischen Richtwerts sinkt, der als Eddington-Grenze bekannt ist.

Diese Grenze beschreibt das Gleichgewicht zwischen dem nach außen gerichteten Strahlungsdruck und der nach innen wirkenden Gravitationskraft eines astronomischen Objekts.

Bemerkenswert ist, dass derselbe kritische Schwellenwert bereits zuvor mit der Entstehung von Materiestrahlen bei wesentlich kleineren Schwarzen Löchern in Verbindung gebracht wurde.

Manche Schwarze Löcher besitzen nur etwa die zehnfache Masse unserer Sonne, während supermassereiche Exemplare Millionen Sonnenmassen erreichen können.

Trotz dieser enormen Größenunterschiede scheint der zugrunde liegende Mechanismus überraschend ähnlich zu sein.

Wie die Wissenschaftler die Entdeckung machten

Die Forscher untersuchten sogenannte Gezeitenzerreißereignisse. Dabei gerät ein Stern so nahe an ein supermassereiches Schwarzes Loch, dass er von dessen Gravitationskräften auseinandergerissen wird.

Die gewaltigen Gezeitenkräfte zerfetzen den Stern, sodass ein Teil seiner Materie auf das Schwarze Loch zuströmt.

Solche Ereignisse bieten Astronomen eine seltene Gelegenheit, Veränderungen im Akkretionsverhalten innerhalb vergleichsweise kurzer Zeiträume zu beobachten.

Zunächst untersuchte das Team 20 Gezeitenzerreißereignisse anhand von Beobachtungen mit Radioteleskopen sowie Messinstrumenten für sichtbare, ultraviolette und Röntgenstrahlung.

Anschließend wählten die Forscher zehn Ereignisse aus, zu denen genügend detaillierte Daten vorlagen, um die Akkretionsraten mit dem Zeitpunkt des Auftretens von Radioausbrüchen vergleichen zu können.

Die Analyse offenbarte einen konsistenten Zusammenhang zwischen nachlassender Materieaufnahme und der zeitverzögerten Entstehung von Materiestrahlen.

Warum manche Ausbrüche erst Jahre später auftreten

Die Studie identifizierte zwei mögliche Phasen der Jet-Aktivität.

Die erste tritt auf, wenn ein Schwarzes Loch Materie mit außergewöhnlich hoher Rate aufnimmt.

Die zweite kann Hunderte oder sogar Tausende Tage später folgen, wenn die Akkretionsrate in Richtung des kritischen Schwellenwerts sinkt.

Das könnte erklären, warum manche Schwarzen Löcher lange Zeit inaktiv erscheinen, nachdem sie einen Stern zerrissen haben, bevor sie plötzlich messbare Radioemissionen aussenden.

Diese verzögerten Ausbrüche könnten also einem gemeinsamen physikalischen Muster folgen, anstatt völlig unvorhersehbar zu sein.

Was die Entdeckung für die Astronomie bedeutet

Wenn sich vorhersagen lässt, wann Schwarze Löcher Materiestrahlen erzeugen, könnten Wissenschaftler leistungsstarke Radioteleskope gezielter einsetzen. Beobachtungszeit an großen astronomischen Einrichtungen ist begrenzt. Deshalb ist es wichtig, die aussichtsreichsten Ziele frühzeitig zu identifizieren.

Können Forscher abschätzen, wann ein Schwarzes Loch die kritische Akkretionsrate erreicht, könnten sie ihre Beobachtungen gezielt auf den erwarteten Ausbruch abstimmen.

Besonders wertvoll könnte dies für das Square Kilometre Array Observatory sein, ein großes internationales Radioteleskopprojekt mit Infrastruktur in Australien und Südafrika.

Ein neues Verständnis kosmischer Giganten

Weitere Beobachtungen sind zwar erforderlich, um festzustellen, wie weitreichend diese Regel tatsächlich gilt. Dennoch stärken die Ergebnisse die Annahme, dass Schwarze Löcher unabhängig von ihrer Größe ähnlichen physikalischen Prinzipien folgen.

Die Forschung zeigt außerdem, wie die Untersuchung seltener astronomischer Ereignisse Zusammenhänge aufdecken kann, die andernfalls verborgen blieben.

Mit der Entdeckung eines möglichen gemeinsamen Auslösers für verzögert entstehende Materiestrahlen sind Astronomen der Erklärung einiger der energiereichsten Phänomene des Universums einen weiteren Schritt näher gekommen.