Zehn Schwarze Löcher entdeckt

Durch eine neue Suchmethode ist es gelungen in der Andromeda Galaxie zehn mögliche Schwarze Löcher zu entdecken. Die Forscher benutzten dazu das XMM-Newton Röntgenteleskop der ESA.

Ein Beitrag von Markus Arens. Quelle: Royal Astronomical Society.

Aufnahme der Andromeda-Galaxie durch den Satelliten GALEX (Bild: NASA)
Aufnahme der Andromeda-Galaxie durch den Satelliten GALEX. (Bild: NASA)

Astronomen haben zehn bislang unbekannte Schwarze Löcher in der Andromeda Galaxie durch den Einsatz einer neuen Suchtechnik entdeckt. Die Andromeda Galaxie ist die nächstgelegene Spiral Galaxie, rund 2,5 Millionen Lichtjahre von uns entfernt.

Die Doktoren Robin Barnard, Ulrich Kolb und Carole Haswell der Open University und Dr. Julian Osborne der Universität Leicester benutzten das XMM-Newton Röntgen-Weltraumteleskop der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA), um herauszufinden, ob sich möglicherweise Schwarze Löcher in Röntgendoppelsternsystemen mit geringer Masse verbergen, so genannten “Low mass X-ray binaries” (LMXRBs).

Die meisten LMXBs bestehen aus einem Neutronenstern und einem normalen sonnenähnlichen Stern, aber einige haben Schwarzes Löcher anstelle der Neutronensterne und es ist schwierig zwischen ihnen zu unterscheiden. Jetzt, durch die Identifizierung einer besonderen Signatur in den Röntgenstrahlen dieser Systeme, glauben die Astronomen, dass sie bestimmen können, ob der Stern mit der geringeren Dichte massiv genug ist, um ein schwarzes Loch zu sein.

Die Astronomen bewerten Ihre Entdeckungen vorsichtig als “Schwarze Loch Kandidaten”. “Schwarze Löcher sind schwer zu fassende Biester”, sagte Dr. Barnard. “Wir können sie nie direkt sehen, sondern nur die Auswirkungen, die sie auf die Sterne und Gaswolken um sie herum haben. Z. B. erhält man in LMXBs Röntgenstrahlung, einmal durch die Übertragung von Material vom Partner-Stern zum Schwarzen Loch, oder durch den Neutronenstern. Aber wenn Schwarze Löcher existieren, sind die 10 Röntgenquellen sehr wahrscheinlich Schwarze Löcher”, sagte Dr. Barnard. Die Astronomen sind sehr zufrieden mit Ihrem Fang von zehn LMXBs, die sehr selten sind.

Es benötigte nur 18 Monate sie zu finden im – Vergleich zu den Dekaden, die benötigt wurden, zehn Kandidaten in der Milchstraße zu finden.

Die Technik, welche die Gruppe zur Identifizierung von LXMBs die Schwarze Löcher beinhalten entwickelt hat, verbindet die Betrachtung der charakteristischen Röntgenstrahlung mit einer ungewöhnlichen Veränderlichkeit, die nahe legt, dass das Material in einer für das System relativ niedrigen Rate übertragen wird. Schwarze Loch Systeme können diese Signatur zeigen, während sie erheblich mehr Leuchtkraft verbreiten als Neutronenstern-Systeme. Insbesondere fanden die Forscher heraus, dass die entdeckten LXMBs mit weniger als 10 % ihrer theoretischen Maximalstärke laufen wenn die charakteristische Veränderlichkeit beobachtet wird. Daher ist es möglich die Masse des kompakten Sterns zu schätzen. Wenn sie mehr als dreimal so groß ist als die Masse der Sonne, ist sie zu hoch für einen Neutronenstern und das Objekt ist wahrscheinlich ein Schwarzes Loch. Natürlich müssen andere Gründe für die hohe Leuchtkraft ausgeschlossen werden, bevor ein Schwarzes Loch identifiziert ist.

Mit den Möglichkeiten des XMM Newton Teleskops erwartet das Team, dass sie in der Lage sein werden, Schwarze Löcher auch in weiter entfernten Galaxien als Andromeda zu finden – ebenso erwarten sie, bisher unbekannte in unserer Galaxie zu entdecken.

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