Nicht durch Strahlung aufgedeckt
Spezielles Schwarzes Loch jenseits der Milchstraße entdeckt
Schwarze Löcher entstehen normalerweise durch Supernova-Explosionen massereicher Sterne und werden durch hochenergetische Röntgenstrahlen sichtbar, aber nicht diese. Forscher haben ein „leises“ Schwarzes Loch gefunden, das in mehrfacher Hinsicht überrascht.
Löwen. Astronomen haben in einer Nachbargalaxie der Milchstraße ein seltsames Schwarzes Loch entdeckt. Das Besondere: Das Schwarze Loch in der Großen Magellanschen Wolke ist „leise“: Es offenbart sich nicht durch Strahlung, sondern nur durch seine Anziehungskraft. Laut Forschern wäre es die erste Entdeckung eines stillen Schwarzen Lochs außerhalb der Milchstraße. Darüber hinaus ist dieses stellare Schwarze Loch offenbar durch einen „direkten Kollaps“ entstanden, d. h. ohne eine begleitende Supernova-Explosion, so Wissenschaftler in der Zeitschrift Nature Astronomy.
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Milliarden vermuteter stellarer Schwarzer Löcher
„Stellare Schwarze Löcher sind die Überreste großer Sterne, die ursprünglich mehr als das 15-fache der Masse unserer Sonne hatten“, erklärt Teamleiter Tomer Shenar von der Universität Leuven in Belgien. Wenn dieser Stern seine nukleare Energieversorgung erschöpft hat, kollabiert er unter seiner eigenen Anziehungskraft in ein Schwarzes Loch. Begleitet wird diese Katastrophe meist von einer Supernova-Explosion, bei der ein Teil der Sternmaterie ins All geschleudert wird.
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Astronomen vermuten, dass es Milliarden von stellaren Schwarzen Löchern in der Milchstraße und den sie umgebenden Galaxien, der „lokalen Gruppe“, gibt. Allerdings sind nur wenige bekannt, nämlich solche, die mit einem anderen Stern ein Doppelsystem bilden. Dann saugen Schwarze Löcher mit ihrer starken Anziehungskraft oft Materie von ihrem Partnerstern ab. Bevor dieses Gas in das Schwarze Loch fällt, erwärmt es sich und gibt dann Strahlung im hochenergetischen Röntgenbereich ab, wodurch die Anwesenheit des Schwarzen Lochs sichtbar wird.
Das Team beobachtete Tausende von Sternen
Tatsächlich sollte es auch viele ruhende Schwarze Löcher geben, die nicht von Materie beeinflusst werden. Shenar und seine Kollegen haben mit dem Very Large Telescope des südeuropäischen ESO-Observatoriums in Chile fast tausend massereiche Sterne in der Region des Tarantelnebels in der Großen Magellanschen Wolke auf der Suche nach solchen leisen Schwarzen Löchern anvisiert.
Das Team hat endlich das Gold: Sie fanden eine aufschlussreiche periodische Bewegung um den heißen blauen Stern VFTS 243. Der Stern, der die 24-fache Masse der Sonne enthält, bildet offenbar mit einem anderen Objekt mit mindestens neun Sonnenmassen ein nahes Doppelsternsystem . Die beiden Objekte rotieren alle 10,4 Tage miteinander.
Eine weitere Überraschung: Kreisbahn
Das zweite Objekt selbst ist vollständig unsichtbar. Die Forscher suchten im Licht von VFTS 243 erfolglos nach der Strahlung eines anderen Sterns. „Aus der Masse des unsichtbaren Objekts folgt, dass es sich um ein Schwarzes Loch handeln muss“, sagen Shenar und Kollegen. Und dieses Schwarze Loch ist auch stumm, es sendet auch keine Röntgenstrahlen aus, was es möglich gemacht hätte, erstmals ein Schwarzes Loch so außerhalb der Milchstraße zu entdecken, 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 parat: Die Bahnen des Binärsystems sind scheinbar fast kreisförmig. Wenn jedoch ein stellares Schwarzes Loch entsteht, wenn der sinkende Stern seine äußere Hülle in den Weltraum ausstößt, geschieht dies nicht symmetrisch. Dies verleiht dem Schwarzen Loch einen starken Schub und versetzt es in eine stark elliptische Umlaufbahn. Im Extremfall kann das Schwarze Loch sogar aus der Bahn geschleudert werden.
Die überraschend kreisförmige Umlaufbahn deutet darauf hin, dass sich das Schwarze Loch in VFTS 243 ohne eine Supernova-Explosion gebildet hat. „In letzter Zeit gab es Hinweise auf ein solches direktes Einsturzszenario“, erklärt Shenar. „Aber unsere Studie liefert dafür wahrscheinlich einen der bisher direktesten Hinweise.“
RND / dpa