Die größte Kollision eines Schwarzen Lochs ist so groß wie 225 Sonnen: LIGOs Entdeckung erschüttert das Universum

Das Ereignis GW231123 stellt die Grenzen der bekannten Physik mit den größten jemals entdeckten schwarzen Löchern in Frage, ein Ergebnis, das neue Fragen über den Ursprung des Universums aufwirft.

Gravitationswellen von verschmelzenden schwarzen Löchern.

Am 23. November 2023 empfingen die LIGO-Detektoren ein ebenso seltsames wie starkes Signal. Das internationale Team hinter der LIGO-Virgo-KAGRA-Kollaboration identifizierte es als die massivste Verschmelzung von Schwarzen Löchern, die jemals mit Gravitationswellen beobachtet wurde.

Das Signal mit der Bezeichnung GW231123 wurde von den Hanford- und Livingston-Observatorien in den Vereinigten Staaten im Rahmen des vierten Beobachtungszyklus in diesem Jahr aufgezeichnet. Die Entdeckung wurde am 14. Juli 2025 auf der 16. Edoardo-Amaldi-Konferenz über Gravitationswellen in Glasgow vorgestellt. Es wurde berichtet, dass sich bei diesem Ereignis ein endgültiges schwarzes Loch mit der 225-fachen Masse der Sonne gebildet hat , was alle bisherigen Rekorde übertrifft.

Am überraschendsten ist die Größe der ursprünglichen schwarzen Löcher: eines hatte fast 100 Sonnenmassen, das andere fast 140. Zum Vergleich: Vor einem Jahrzehnt waren die Astronomen überrascht, Schwarze Löcher mit nur 30 Sonnenmassen zu entdecken, und jetzt haben sie es mit Riesen zu tun, die doppelt so groß sind.

Der Westtunnel des Virgo-Interferometers.

Diese schwarzen Löcher sind nicht nur riesig, sondern drehen sich auch mit extremen Geschwindigkeiten, die nahe an der theoretischen Grenze der allgemeinen Relativitätstheorie liegen, was die Signale kürzer und schwieriger zu analysieren macht. Aus diesem Grund stellt GW231123 eine echte Herausforderung für die aktuelle Technologie und Theorie dar.

Ein kosmisches Rätsel

Nach den Standardmodellen der Sternentwicklung dürften derart massereiche Schwarze Löcher nicht existieren und könnten sich auch nicht direkt aus dem Zusammenbruch eines einzelnen Sterns gebildet haben; eine Hypothese lautet, dass sie durch aufeinander folgende Verschmelzungen kleinerer Schwarzer Löcher entstanden sind.

Mark Hannam von der Universität Cardiff wies darauf hin, dass die Komplexität des Ereignisses auf eine turbulente Entstehungsgeschichte hind eutet, die möglicherweise mehrere Phasen vorheriger Kollisionen umfasst. Davide Gerosa von der Universität Mailand-Bicocca merkte an, dass wir noch vor zehn Jahren über Schwarze Löcher mit 30 Sonnenmassen staunten, und jetzt sehen wir andere mit mehr als 100 Sonnenmassen, "etwas einfach Spektakuläres", sagte er auf der Konferenz.

Diese massiven Kollisionen hinterlassen kurze, aber intensive Signale, die schwer zu erkennen und noch schwerer zu interpretieren sind. Die Forscher glauben daher, dass mehr ähnliche Ereignisse beobachtet werden müssen, um das Phänomen und seinen Ursprung vollständig zu verstehen.

Technologie an ihren Grenzen

LIGO, Virgo und KAGRA sind extrem empfindliche Detektoren, die in der Lage sind, kleinste Störungen in der Raumzeit zu erkennen, aber GW231123 brachte diese Instrumente an die Grenzen ihrer Möglichkeiten, sowohl bei der Signalerfassung als auch bei der anschließenden Analyse.

Charlie Hoy von der Universität Portsmouth erklärte, dass die Entschlüsselung der Informationen den Einsatz fortschrittlicher Modelle erforderte, die die Dynamik von Schwarzen Löchern mit extremen Spins berücksichtigen. "Diese Art von Ereignissen treibt die Entwicklung neuer theoretischer Werkzeuge voran", bemerkte er.

Infografik über die Verschmelzung zweier binärer schwarzer Löcher, die das Signal GW231123 erzeugte. Kredit: Caltech

Sophie Bini, Forscherin am Caltech und Teil des Teams, das das Signal analysierte, sagte, dass es sich um ein außergewöhnliches und schwer zu interpretierendes Signal handelte, und dass ihre Präsentation auf der Amaldi-Konferenz einer der Höhepunkte des globalen wissenschaftlichen Treffens war.

Die kalibrierten Daten des Ereignisses stehen der wissenschaftlichen Gemeinschaft bereits über das Gravitational Wave Open Science Center (GWOSC) zur Verfügung, in der Hoffnung, dass andere Teams neue Erkenntnisse und Modelle zum besseren Verständnis dieser Kollision beitragen können.

Eine ungewisse Zukunft?

Diese Entdeckung verändert nicht nur unser Verständnis des Kosmos, sondern macht auch deutlich, wie fragil die Infrastruktur ist, die diese Entdeckung ermöglicht hat. Im Mai 2025 schlug die US-Regierung vor, die Hälfte von LIGO abzuschalten, was die Erkennung künftiger Signale ernsthaft gefährden würde.

Mark Hannam warnte, dass eine solche Budgetkürzung die Erfassung solch komplexer und wertvoller Ereignisse nahezu unmöglich machen würde. Obwohl sich LIGO mit jedem Upgrade verbessert hat, ist der Fortschritt auf diesem Gebiet ohne weitere Unterstützung ernsthaft gefährdet.

Trotz der unsicheren Aussichten sind die Wissenschaftler optimistisch und hoffen, dass das Ausmaß dieser Entdeckung die Bedeutung der Gravitationswellenastronomie untermauern wird. Jede aufgezeichnete Verschmelzung enthüllt nicht nur Geheimnisse des Universums, sondern erinnert uns auch daran, wie zerbrechlich Wissen ohne Investitionen ist.

Mit Hunderten von bereits entdeckten Verschmelzungen und vielen weiteren, die noch kommen werden, sendet das Universum weiterhin Botschaften. Einige, wie GW231123, sind Rufe der Schwerkraft, die uns auffordern, zuzuhören, uns etwas vorzustellen und weiter zu forschen, um eine bessere Zukunft für die Menschheit zu erreichen.

Quellenhinweis:

LIGO SCIENTIFIC COLLABORATION, et al. GW231123: a Binary Black Hole Merger with Total Mass 190-265$ M_{\odot}$. arXiv preprint arXiv: 2507.082 19 , 2025.