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"Hubble" liefert besten Beleg Mittelschweres Schwarzes Loch aufgespürt

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Ein Stern, der von einem Schwarzen Loch mittlerer Masse (IMBH) zerrissen wird, umgeben von einer Akkretionsscheibe. Diese dünne, rotierende Materialscheibe besteht aus den Überresten eines Sterns, der durch die Gezeitenkräfte des Schwarzen Lochs auseinandergerissen wurde.

(Foto: ESA/Hubble, M. Kornmesser/dpa)

Supermassereiche und stellare Schwarze Löcher kennen Astronomen bereits gut. Mittelschwere Schwarze Löcher gelten als Bindeglied, sind aber extrem schwer zu finden. Mit dem Teleskop "Hubble" sind Forscher nun fündig geworden.

Mit dem "Hubble"-Weltraumteleskop haben Astronomen ein lang gesuchtes Bindeglied in der Entwicklung Schwarzer Löcher aufgespürt: Die Beobachtung liefere den bislang besten Beleg für sogenannte mittelschwere Schwarze Löcher, teilte das europäische "Hubble"-Informationszentrum in Garching bei München mit. Die Wissenschaftler um Dacheng Lin von der Universität von New Hampshire stellen ihre Analyse im Fachblatt "The Astrophysical Journal Letters" vor.

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"Hubble" entdeckt Schwarze Löcher an unerwarteten Stellen.

(Foto: NASA/ESA and G. Bacon (STScI)/dpa)

Astronomen kennen viele Beispiele sogenannter stellarer Schwarzer Löcher, die bei Supernova-Explosionen von Riesensonnen entstanden sind und jeweils einige Male bis einige Dutzend Mal mehr Masse haben als unsere Sonne. In den Zentren von Galaxien hausen zudem supermassereiche Schwarze Löcher mit Millionen oder sogar Milliarden Sonnenmassen. Das jetzt aufgespürte Exemplar liegt mit der 50.000-fachen Masse unserer Sonne zwischen diesen beiden Klassen. Solche mittelschweren Schwarzen Löcher seien vermutlich ein wichtiges Bindeglied, aber extrem schwer zu finden, erläutern die Forscher.

Wie kamen supermassereiche Schwarze Löcher zu ihrer Existenz?

"Die Untersuchung der Herkunft und Entwicklung mittelschwerer Schwarzer Löcher wird letztlich eine Antwort darauf liefern, wie die supermassereichen Schwarzen Löcher, die wir in den Zentren großer Galaxien finden, zu ihrer Existenz kamen", betont Ko-Autorin Natalie Webb von der Universität Toulouse in der Mitteilung des "Hubble"-Zentrums (hier ein Video von "Hubble" dazu).

Das Team hatte Röntgendaten der Weltraumteleskope "Chandra" und "XMM-Newton" nach charakteristischer Strahlung durchsucht, die das seltene Ereignis anzeigt, dass ein Schwarzes Loch einen Stern auseinanderreißt und verschlingt. Dabei stießen sie auf eine solche Röntgenquelle, die sich jedoch nicht im Zentrum einer Galaxie befindet, wo sich supermassereiche Schwarze Löcher gewöhnlich aufhalten. Die genaue Nachbeobachtung mit "Hubble" zeigte, dass die Quelle sich in einem dichten Sternhaufen in den Außenbezirken einer fernen Galaxie befindet.

Bester Kandidat für mittelschweres Schwarzes Loch

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Dieses "Hubble"-Bild identifizierte den Ort eines Schwarzen Lochs mittlerer Masse, das über 50.000 Mal die Masse unserer Sonne hat (und damit viel kleiner ist als die supermassiven Schwarzen Löcher, die in den Zentren von Galaxien gefunden werden). Das Schwarze Loch mit der Bezeichnung 3XMM J215022.4055108 ist durch den weißen Kreis markiert.

(Foto: NASA, ESA/D. Lin (University of New Hampshire/dpa)

Die Forscher nehmen an, dass es sich bei dem Sternhaufen um den restlichen Kern einer kleinen Galaxie handelt, die durch die Wechselwirkung mit der größeren Galaxie zerrissen worden ist. Das Röntgenleuchten ermöglichte den Wissenschaftlern eine Abschätzung der Masse des Schwarzen Lochs auf rund 50.000 Sonnenmassen. Das Objekt mit der Katalognummer 3XMM J215022.4-055108 sei nicht der erste Kandidat für ein mittelschweres Schwarzes Loch, aber der bislang beste, betont das Institut für Weltraumwissenschaften in Baltimore.

"Der Hauptunterschied ist, dass unser Objekt gerade einen Stern zerreißt, was einen starken Beleg dafür liefert, dass es sich um ein massereiches Schwarzes Loch handelt und nicht um ein stellares Schwarzes Loch, wie Leute es bei den früheren Kandidaten vermuten", erläutert Lin. Nach dem Fund dieses mittelschweren Schwarzen Lochs hoffen die Wissenschaftler, weitere Objekte dieser Klasse aufzuspüren und damit die Evolution Schwarzer Löcher insgesamt besser zu verstehen.

Quelle: ntv.de, Till Mundzeck, dpa