Die meisten Galaxien beherbergen in ihrem Zentrum ein extrem massereiches Schwarzes Loch mit vielen Millionen oder sogar Milliarden Sonnenmassen. Diese Masse zuverlässig zu bestimmen, ist jedoch kein einfaches Unterfangen. Und so hält sich bisher nicht nur die Fülle an geeigneten Methoden, sondern auch die Anzahl der genau vermessenen Schwerkraftgiganten in Grenzen. Timothy Davis von der Europäischen Südsternwarte in Garching und seine Kollegen verfolgten nun die Bewegung von Molekülwolken in einer Galaxie, um auf die Masse des kompakten Objekts im Zentrum zu schließen. Durch diesen Ansatz ließen sich Hunderte von Schwarzen Löchern im lokalen Universum "wiegen" – deutlich mehr als mit aktuellen Techniken.

Mit einem Verbund aus Radioteleskopen beobachteten die Astronomen die rund 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernte Galaxie NGC 4526. Dabei lichteten sie die Emission von Kohlenmonoxidmolekülen ab, die in der gesamten linsenförmigen Galaxie auftreten und gemeinsam mit den Sternen um das galaktische Zentrum rotieren. Im Computer bildeten Davis und sein Team das System dann nach, wobei sie verschiedene Massen für das zentrale Schwarze Loch annahmen: von drei Millionen schrittweise bis hin zu rund 1,5 Milliarden Sonnenmassen. Zudem kreierten sie eine virtuelle Galaxienkopie ohne extrem massereiches Objekt im Zentrum. Auf diese Wiese ließ sich die Geschwindigkeit und Position des molekularen Gases studieren, während es um verschiedenen Varianten des Schwarzen Lochs herumwirbelt. Die interferometrischen Beobachtungen stimmen am besten mit dem Modell überein, berichten die Forscher, das ein zentrales Schwarzes Loch mit rund 450 Millionen Sonnenmassen nachstellt.

Mit diesem Ansatz und der nächsten Generation von Interferometern – wie dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array – ließe sich die Masse eines extrem massereichen Schwarzen Lochs dann in weniger als fünf Stunden Beobachtungszeit bestimmen, glauben Davis und sein Team. Dabei könnten die Systeme bis zu 250 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt liegen. Da die Masse der zentralen Schwarzen Löcher offenbar mit vielen Eigenschaften der Heimatgalaxie korreliert, vermuten Astronomen, dass sich die beiden nicht unabhängig voneinander entwickeln. Um diesen Zusammenhang zu erforschen, sind zuverlässige Massebestimmungen unabdingbar. Bisher bestimmen Astronomen die Masse der Schwerkraftgiganten meist über die Kinematik von Sternen oder ionisiertem Gas.