Fachvortrag von Prof. Dr. Pavel Kroupa, Argelander Institut für Astronomie, Bonn

Die Bildung supermassereicher Schwarzer Löcher gehört zu den größten ungelösten Problemen der modernen Astrophysik und ist von zentraler Bedeutung für unser Verständnis der kosmischen Entwicklung von Galaxien. Während stellare Schwarze Löcher mit Massen von etwa zehn bis rund hundert Sonnenmassen durch zahlreiche Beobachtungen gut bestätigt sind, wirft die Existenz ihrer wesentlich massereicheren Gegenstücke grundlegende Fragen auf.

Supermassereiche Schwarze Löcher mit mehr als hunderttausend Sonnenmassen wurden in den Zentren vieler Galaxien nachgewiesen. Beispiele sind das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße mit etwa drei Millionen Sonnenmassen sowie das extrem massereiche Objekt im Zentrum der elliptischen Galaxie M87 mit etwa 6,5 Milliarden Sonnenmassen. Auffällig ist jedoch das Fehlen von Schwarzen Löchern im mittleren Massenbereich zwischen etwa 100 und 100 000 Sonnenmassen. Diese sogenannte Massenlücke stellt ein wichtiges Problem für theoretische Modelle dar.

Hinzu kommt, dass supermassereiche Schwarze Löcher bereits sehr früh im Universum existierten. Beobachtungen zeigen, dass sie schon wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall vorhanden waren. Bisherige Theorien können kaum erklären, wie solche enormen Massen in so kurzer kosmischer Zeit entstehen konnten.

In diesem Vortrag wird eine Theorie vorgestellt, die eine mögliche Lösung für dieses Problem bietet. Sie basiert auf einem detaillierten Verständnis der Eigenschaften stellarer Populationen sowie der Entstehung elliptischer Galaxien. Entscheidend ist dabei eine realistische Beschreibung der physikalischen Prozesse im Zentrum junger Galaxien während ihrer Entstehungsphase. Ohne exotische Annahmen kann dieses Modell erklären, wie supermassereiche Schwarze Löcher sehr früh entstehen und rasch enorme Massen erreichen.

Prof. Dr. Pavel Kroupa promovierte 1992 an der Universität Cambridge in England, nachdem er dort 1988 das renommierte Isaac Newton Stipendium der University of Cambridge und 1992 das Senior Rouse Ball Forschungsstipendium des Trinity College (Cambridge) erhalten hatte. Nach seiner Promotion sammelte er Erfahrung an mehreren international anerkannten Institutionen, darunter Forschungsaufenthalte in Boston, Heidelberg, Sheffield und Kiel, wo er auch ein Heisenberg-Stipendium innehatte. 2004 wurde er Professor für Astronomie an der Universität Bonn und begann 2017 zusätzlich eine Lehr- und Forschungstätigkeit an der Karls-Universität in Prag. Für seine herausragenden Leistungen wurde er unter anderem 2007 mit einer Swinburne University Visiting Professorship in Melbourne sowie einer Leverhulme Trust Visiting Professorship an der Universität Sheffield geehrt. Prof. Dr. Kroupa hat mehr als 540 wissenschaftliche Artikel veröffentlicht und ist für seine bahnbrechenden Arbeiten zur Verteilung von Sternen in Galaxien sowie zur Dynamik von Sternhaufen und Galaxien weltweit bekannt. Seit über 15 Jahren widmet er sich intensiv kosmologischen Fragestellungen.