Es ist bekannt, dass Schwarze Löcher verschmelzen. Eine neue theoretische Studie untersucht jedoch, ob sich eines jemals in zwei Teile spalten könnte. Die Forschenden sagen, dass eine extrem schnelle Rotation einen solchen Vorgang möglicherweise ermöglichen könnte, auch wenn dafür ungewöhnlich restriktive Bedingungen gelten würden.

Die in Physical Review D veröffentlichte Studie untersucht die physikalischen und thermodynamischen Einschränkungen, die Schwarze Löcher normalerweise daran hindern, auseinanderzubrechen. Bei einem nicht rotierenden Schwarzen Loch würde eine Aufspaltung in zwei kleinere die Gesamtentropie verringern und wäre damit thermodynamisch ungünstig.

Die Berechnungen deuten darauf hin, dass eine ausreichend schnelle Rotation eine enge Ausnahme ermöglichen könnte. Die beiden entstehenden Schwarzen Löcher müssten sich jedoch auch voneinander entfernen, statt wieder zusammenzufallen. Laut Mitautor Francesco Sannino bleibt dadurch vor allem für Schwarze Löcher, die sich nahe ihrer maximalen Rotationsgeschwindigkeit drehen, ein möglicher Spielraum.

Der Titel der Arbeit, „When Black Holes Admit Pair-of-pants Topologies“, beschreibt, wie die Grenze des Schwarzen Lochs, also sein Horizont, in Raum und Zeit aussehen könnte: eine Struktur, die sich in zwei Zweige teilt. Die Forschenden untersuchten außerdem theoretische Modelle mit zusätzlichen Dimensionen, in denen einige schwarzes-Loch-ähnliche Objekte instabil sein könnten und eine Fragmentierung in bestimmten Fällen thermodynamisch begünstigt wäre. Ob ein solcher Vorgang tatsächlich stattfinden kann, ist weiterhin ungeklärt.

Das Team kann noch nicht abschätzen, wie wahrscheinlich eine Teilung wäre, da die Antwort davon abhängen könnte, wie sich die Gravitation jenseits von Einsteins Theorie verhält. Sannino sagte, kleine primordial entstandene Schwarze Löcher könnten eher zur Teilung neigen als größere astrophysikalische Schwarze Löcher. Ein möglicher indirekter Hinweis könnte aus Beobachtungen von Gammastrahlen stammen: Teleskope wie Fermi-LAT könnten nach Signalen winziger Fragmente Schwarzer Löcher suchen, die bei Verschmelzungen entstehen könnten. Eine Teilung eines Schwarzen Lochs wurde bislang nicht bestätigt.

Quellen: ScienceDaily.