Supermassereiche Schwarze Löcher in Galaxien ohne zentralen Wulst wachsen laut einer aktuellen Studie von Wissenschaftlern wie Clara Lyu und Sophie M. Jewell offenbar auch ohne große Verschmelzungen. Die am 3. Oktober 2026 veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass diese Objekte stattdessen über die Gesamtsternmasse ihrer Wirtsgalaxien gekoppelt sind.
Gesamtmasse statt Zentralwulst: wie bulgenlose Galaxien ihre Schwarzen Löcher speisen
Lange Zeit gingen Astronomen davon aus, dass das Wachstum supermassereicher Schwarzer Löcher eng mit der Masse des zentralen Bulges einer Galaxie verknüpft ist. Eine am 3. Oktober 2026 von Clara Lyu vorgestellte Untersuchung von Sophie M. Jewell und ihrem Forschungsteam wirft dieses Bild nun jedoch teilweise um. Nach strengen Qualitätskontrollen analysierten die Forscher 546 Galaxien ohne nachweisbaren Bulge sowie zum Vergleich 240 Systeme mit einem ausgeprägten Zentralwulst.
Die Massen der Schwarzen Löcher ermittelten die Wissenschaftler aus der Breite und der Leuchtkraft der breiten Hα-Emissionslinie. Diese Spektrallinie verrät die Geschwindigkeit des Gases nahe am Schwarzen Loch. In den untersuchten bulgenlosen Galaxien reichen die Massen der zentralen Schwarzen Löcher von rund 100.000 bis knapp 400 Millionen Sonnenmassen, wie die Daten zeigen.
Statistische Analyse offenbart Abweichungen von mehr als sieben Standardabweichungen
Der entscheidende Befund der Studie betrifft die Beziehung zwischen dem Schwarzen Loch und seiner Wirtsgalaxie. Betrachtet man lediglich die Masse des Bulges, unterscheiden sich Galaxien mit und ohne Zentralwulst extrem stark voneinander. Die Forscher fanden hier einen statistischen Unterschied von mehr als sieben Standardabweichungen.
Völlig anders stellt sich die Situation dar, wenn die gesamte Sternmasse der Galaxie in den Blick genommen wird. Schwarze Löcher in bulgenlosen Systemen folgen statistisch derselben Beziehung zur Gesamtsternmasse wie die herkömmlichen Vergleichssysteme mit einem Wulst. Die entsprechenden Beziehungen sind innerhalb von etwa drei Standardabweichungen miteinander vereinbar. Wenn diese Galaxien in ihrer Vergangenheit nur wenige große Verschmelzungen erlebt haben, müssen Kollisionen demnach nicht der primäre Treiber für das Wachstum ihrer zentralen Schwarzen Löcher gewesen sein.
Balkenstrukturen als mögliche Futterstraßen und die Grenzen heutiger Simulationen
Als mögliche Ursache für das gemeinsame Wachstum nennen die Forscher langsame, interne Prozesse. In der untersuchten Stichprobe zeigen sich solche Strukturen besonders häufig: Rund 65 Prozent der bulgenlosen Galaxien besitzen einen Balken aus Sternen, während etwa 85 Prozent markante Spiralarme aufweisen. Sowohl Balken als auch Spiralarme sind physikalisch in der Lage, Gas den Drehimpuls zu entziehen und das Material gezielt in Richtung des Zentrums zu lenken. Die Studie beweist jedoch nicht zwingend, dass genau dieser Mechanismus die beobachteten Schwarzen Löcher aufgebaut hat.
Ein direkter Abgleich mit der kosmologischen Simulation Horizon-AGN deckt zudem deutliche Schwächen in bisherigen Modellen auf. In der Simulation fehlen zahlreiche leichtere und mittlere Schwarze Löcher, die in den Daten des DESI-Projekts klar nachweisbar sind. Als Gründe führen die Autoren die anfängliche Saatmasse in Simulationen, eine begrenzte räumliche Auflösung sowie eine zu starke Kalibrierung an massereichen Galaxien an. Künftige Himmelsbeobachtungen durch das Euclid-Weltraumteleskop und das Nancy Grace Roman Space Telescope sollen helfen, verborgene Bulges aufzuspüren und die Analysen auf noch größere kosmische Entfernungen auszudehnen.
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