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Doppelt so schwer wie Obergrenze "Unmögliches" Schwarzes Loch entdeckt

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Das Schwarze Loch LB-1 hat einen Begleitstern, der achtmal so massereich ist wie unsere Sonne - hier strahlt der Stern mit blauem Licht. (Computergrafik)

(Foto: YU Jingchuan, Beijing Planetarium)

Tief in der Milchstraße finden Forscher ein stellares Schwarzes Loch, das ungewöhnlich schwer ist - mit der 70-fachen Masse unserer Sonne. So etwas dürfte es theoretisch gar nicht geben - wie kann es also doch sein?

Rund 15.000 Lichtjahre tief in der Milchstraße hat ein internationales Forscherteam ein unerwartet schweres Schwarzes Loch aufgespürt: Das Objekt mit der Katalognummer LB-1 besitzt etwa 70 Mal so viel Masse wie unsere Sonne. Das ist mehr als das Doppelte der Obergrenze, die Astronomen bislang für sogenannte stellare Schwarze Löcher angenommen haben, die aus einem sterbenden Stern entstehen. Das Team um Jifeng Liu von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften stellt seine überraschende Entdeckung im Fachblatt "Nature" vor.

Im Zentrum unserer Heimatgalaxie haust - wie in den meisten Galaxien - ein supermassereiches Schwarzes Loch mit der millionenfachen Masse unserer Sonne. Zusätzlich enthält die Milchstraße Schätzungen zufolge rund 100 Millionen stellare Schwarze Löcher. Sie entstehen, wenn ein sehr massereicher Stern am Ende seiner Existenz unter dem eigenen Gewicht zusammenstürzt, weil der Gegendruck durch die Kernfusion im Inneren versiegt. Dabei sollten Sterne mit der für unsere Galaxie typischen chemischen Zusammensetzung allerdings den größten Teil ihrer Masse in Form gewaltiger Sternwinde ins All blasen, bevor sie schließlich kollabieren. Derart massereiche Reste, wie der jetzt beobachtete, sollten nicht zurückbleiben.

"Dürften gar nicht existieren"

"Schwarze Löcher dieser Masse dürften gemäß der meisten aktuellen Modelle der Sternentwicklung in unserer Galaxie gar nicht existieren", betont Liu in einer Mitteilung der Akademie. "LB-1 ist doppelt so massereich, wie wir für möglich gehalten haben. Nun müssen sich Theoretiker der Herausforderung stellen, seine Entstehung zu erklären."

Tatsächlich hatte das Gravitationswellen-Observatorium Ligo in den USA zuvor bereits Signale von verschmelzenden stellaren Schwarzen Löchern mit bis zu 50 Sonnenmassen aufgefangen, allerdings aus Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxien mit abweichenden chemischen Voraussetzungen. Die Beobachtung von LB-1 zeige nun, dass es solche scheinbar überschweren Schwarzen Löcher auch in unserer eigenen Galaxie gebe, betonen die Forscher. "Diese Entdeckung zwingt uns, unsere Modelle von der Entstehung stellarer Schwarzer Löcher auf den Prüfstand zu stellen", zitiert die Akademie Ligo-Direktor David Reitze von der University of Florida, der nicht an der aktuellen Arbeit beteiligt war.

Mit Trick aufgespürt

Da Schwarze Löcher normalerweise kein Licht aussenden, nutzten die Forscher um Liu einen Trick, um LB-1 aufzuspüren: Das Schwarze Loch hat einen Begleitstern, der achtmal so massereich ist wie unsere Sonne und das Schwarze Loch in 79 Tagen einmal umkreist. Dabei bewegt er sich auf seiner Bahn rund die Hälfte der Zeit etwas auf uns zu und die andere Hälfte leicht von uns weg. Das lässt sich im Licht des Sterns beobachten. Ähnlich wie eine Polizeisirene heller klingt, solange das Auto auf uns zufährt, und dunkler, wenn es sich entfernt, ist das Licht des Sterns etwas blauer, solange er sich auf uns zubewegt, und etwas röter, wenn er sich entfernt.

Die meisten anderen bekannten Schwarzen Löcher wurden dadurch entdeckt, dass sie sich Materie einverleiben, die extrem heiß wird und dadurch hell aufleuchtet, bevor sie im Schlund des Schwerkraftmonsters verschwindet.

Quelle: n-tv.de, abe/dpa

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