Direkter Kollaps: Neu entdecktes schwarzes Loch überrascht Astronomen
Ein internationales Team habe im Rahmen einer Studie und dank sechsjähriger Beobachtungen mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (Eso) ein schwarzes Loch mit stellarer Masse in der Großen Magellanschen Wolke, einer Nachbargalaxie von uns, entdeckt, wie die Eso in einer Veröffentlichung und auf ihrer Website erklärt.
„Zum ersten Mal hat unser Team gemeinsam über die Entdeckung eines schwarzen Lochs berichtet, anstatt ein solches zu widerlegen. […] Wir haben eine ‚Nadel im Heuhaufen‘ gefunden“, so Studienleiter Tomer Shenar von der Universität Löwen in Belgien. Das neu entdeckte schwarze Loch hat mindestens die neunfache Masse unserer Sonne und umkreist einen heißen, blauen Stern mit der 24-fachen Masse der Sonne.
Wie schwarze Löcher entstehen
Das Besondere an dieser Entdeckung: Schwarze Löcher entstehen durch gewaltige Supernova-Explosionen, bei denen der ursprüngliche Stern selbst vernichtet wird, da massereiche Sterne unter ihrer eigenen Schwerkraft zusammenbrechen. „Stellare schwarze Löcher sind die Überreste von großen Sternen mit ursprünglich mehr als der 15-fachen Masse unserer Sonne“, erläutert Shenar den Prozess. Hat ein solcher Stern seinen nuklearen Energievorrat aufgebraucht, kollabiert er unter seiner eigenen Anziehungskraft – ein schwarzes Loch entsteht.
Diese schwarzen Löcher senden normalerweise Röntgenstrahlung aus. Das nun entdeckte schwarze Loch bei dem heißen, blauen Stern VFTS 243, der selbst die 24-fache Masse der Sonne enthält, ist „ruhend“ oder „inaktiv“, da es keine starke Röntgenstrahlung aussendet.
Erfolg für die „Polizei der schwarzen Löcher“
Normalerweise sind Astronom:innen damit beschäftigt, die Existenz schwarzer Löcher nicht nur zu überprüfen, sondern sie oftmals auch zu widerlegen. Es wurde zwar schon länger vermutet, dass es solche „ruhigen“ schwarzen Löcher gebe, dies zu beweisen gestaltete sich bislang aber als schwierig, da sie eben keine Röntgenstrahlen aussenden und kaum mit ihrer Umgebung interagieren.
„Seit mehr als zwei Jahren suchen wir nach solchen schwarzen Löchern und Doppelsternsystemen“, sagt Co-Autorin Julia Bodensteiner, wissenschaftliche Mitarbeiterin bei der Eso in Deutschland. „Ich war sehr aufgeregt, als ich von VFTS 243 hörte, der meiner Meinung nach der überzeugendste Kandidat ist, der bisher beschrieben wurde.“
Die neueste Entdeckung gibt nun vielversprechende Hinweise darauf, was passiert, wenn ein extrem schwerer Stern das Ende seiner Lebensdauer erreicht. „Der Stern, der das schwarze Loch in VFTS 243 geformt hat, scheint vollständig kollabiert zu sein, ohne Anzeichen einer vorherigen Explosion“, erklärt Tomer Shenar. „In letzter Zeit gibt es immer wieder Hinweise auf dieses Szenario des ‚direkten Kollapses‘, aber unsere Studie liefert wohl einen der direktesten Hinweise. Dies hat enorme Auswirkungen auf den Ursprung der Verschmelzung schwarzer Löcher im Kosmos.“
Der aktuelle Fund des Teams mit dem Spitznamen „Polizei der schwarzen Löcher“ wird jetzt, wie es üblich ist, weiter überprüft.
