Es wird nicht durch Strahlung aufgedeckt
Ein besonderes Schwarzes Loch, das jenseits der Milchstraße entdeckt wurde
Schwarze Löcher werden normalerweise durch Supernova-Explosionen massereicher Sterne gebildet und durch hochenergetische Röntgenstrahlen sichtbar gemacht – aber nicht dieses. Forscher haben ein „stilles“ Schwarzes Loch entdeckt, das in mehrfacher Hinsicht überrascht.
Löwen. Astronomen haben ein seltsames Schwarzes Loch in einer Nachbargalaxie der Milchstraße entdeckt. Das Besondere daran: Das Schwarze Loch in der Großen Magellanschen Wolke ist „leise“ – es offenbart sich nicht durch Strahlung, sondern nur durch seine Anziehungskraft. Laut den Forschern wird dies die erste Entdeckung eines stillen Schwarzen Lochs außerhalb der Milchstraße sein. Außerdem ist dieses stellare Schwarze Loch offenbar durch „direkten Kollaps“ entstanden, d.h. ohne eine begleitende Supernova-Explosion, so Wissenschaftler in der Zeitschrift Nature Astronomy.
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Es wird geschätzt, dass es Milliarden von stellaren Schwarzen Löchern gibt
„Stellare Schwarze Löcher sind die Überreste massereicher Sterne, die ursprünglich mehr als das 15-fache der Masse unserer Sonne hatten“, erklärt Teamleiter Tomer Chenard von der Universität Louvain in Belgien. Wenn ein solcher Stern seine nuklearen Energievorräte aufgebraucht hat, kollabiert er unter seiner eigenen Anziehungskraft zu einem Schwarzen Loch. Diese Katastrophe wird normalerweise von einer Supernova-Explosion begleitet, bei der ein Teil der Sternmaterie ins All geschleudert wird.
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Astronomen vermuten, dass es Milliarden solcher stellaren Schwarzen Löcher in der Milchstraße und den sie umgebenden Nachbargalaxien, der „Lokalen Gruppe“, gibt. Tatsächlich sind aber nur wenige bekannt – nämlich solche, die mit einem anderen Stern ein Doppelsternsystem bilden. Schwarze Löcher saugen dann oft mit ihrer starken Anziehungskraft Materie von ihrem Partnerstern weg. Bevor dieses Gas in das Schwarze Loch eintritt, wird es erhitzt und sendet dann Strahlung im hochenergetischen Röntgenbereich aus – und offenbart so die Anwesenheit des Schwarzen Lochs.
Das Team beobachtete Tausende von Sternen
Tatsächlich sollte es auch viele stationäre Schwarze Löcher geben, die nicht von Materie getroffen werden. Chenard und seine Kollegen zielten mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte der ESO in Chile auf fast tausend massereiche Sterne in der Region des Tarantelnebels der Großen Magellanschen Wolke, um nach solchen stillen Schwarzen Löchern zu suchen.
Das Team wurde schließlich fündig: Sie entdeckten eine verräterische periodische Bewegung um den heißen blauen Stern VFTS 243. Der Stern, der selbst die 24-fache Masse der Sonne enthält, bildet offenbar mit einem anderen Objekt von mindestens neun Sonnenmassen ein enges Doppelsystem. Die beiden Objekte umkreisen sich alle 10,4 Tage.
Eine weitere Überraschung: eine kreisförmige Umlaufbahn
Das zweite Objekt selbst bleibt vollständig unsichtbar. Forscher haben im Licht von VFTS 243 nach der Strahlung eines anderen Sterns gesucht – ohne Erfolg. „Aus der Masse des unsichtbaren Objekts folgt, dass es sich um ein Schwarzes Loch handeln muss“, sagen Schenard und seine Kollegen. Und dieses Schwarze Loch ist auch stumm, es sendet auch keine Röntgenstrahlen aus. Damit wäre es erstmals möglich, ein solches Schwarzes Loch außerhalb der Milchstraße nachzuweisen, ein wichtiger Schritt, um abzuschätzen, wie viele solcher Objekte es gibt.
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Doch der dunkle Begleiter von VFTS 243 hatte noch eine weitere Überraschung: Die Bahnen des Binärsystems sind scheinbar fast kreisförmig. Wenn sich jedoch ein stellares Schwarzes Loch bildet, wenn der kollabierende Stern seine äußere Hülle in den Weltraum ausstößt, geschieht dies nicht symmetrisch. Das gibt dem Schwarzen Loch einen kräftigen Schub – und bringt es auf eine stark elliptische Umlaufbahn. Im Extremfall kann das Schwarze Loch sogar aus dem Binärsystem herausgeschleudert werden.
Die überraschend kreisförmige Umlaufbahn deutet darauf hin, dass sich das Schwarze Loch von VFTS 243 ohne eine Supernova-Explosion gebildet hat. “In letzter Zeit gab es Hinweise auf ein solches direktes Einsturzszenario”, erklärt Chenard. „Aber unsere Studie liefert wahrscheinlich einen der bisher direktesten Hinweise darauf.“
RND/dpa
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