Ein neu gefundenes Schwarz ist nicht nur riesig, sondern auch das am weitesten entfernte Schwarze Loch mit Sternmasse, das jemals entdeckt wurde. Mit dem Very Large Telescope der ESO spähten Astronomen sechs Millionen Lichtjahre von der Erde in eine Spiralgalaxie namens NGC 300 und fanden ein Schwarzes Loch mit einer Masse, die über dem Fünfzehnfachen der Sonnenmasse liegt. Dies macht es zum zweitmassivsten Schwarzen Loch mit Sternmasse, das jemals gefunden wurde. Aber bald könnte es größer werden. Das Schwarze Loch scheint einen nahe gelegenen Partner zu haben, einen massiven Wolf-Rayet-Stern, der wahrscheinlich selbst zu einem Schwarzen Loch wird, und die beiden Schwarzen Löcher könnten zu einem noch massiveren Objekt verschmelzen.
2007 wurde mit dem XMM-Newton-Röntgenobservatorium und dem Swift-Observatorium eine Röntgenquelle in NGC 300 entdeckt. "Wir haben periodische, extrem intensive Röntgenemissionen aufgezeichnet, ein Hinweis darauf, dass möglicherweise ein Schwarzes Loch in der Gegend lauert", sagte Teammitglied Stefania Carpano von der ESA.
Nachfolgende Beobachtungen mit dem FORS2-Instrument des VLT (ein visueller und nahezu UV-FOcal-Reduzierer und ein Spektrograph mit geringer Dispersion) bestätigten ihre Vermutung, zeigten jedoch auch, dass sich das Schwarze Loch und der Wolf-Rayet-Stern alle 32 Stunden umkreisten. Die Astronomen fanden auch heraus, dass das Schwarze Loch Materie vom Stern entfernt, während sie sich gegenseitig umkreisen.
"Dies ist in der Tat ein sehr" intimes "Paar", sagte Mitarbeiter Robin Barnard. "Wie ein so eng gebundenes System entstanden ist, ist immer noch ein Rätsel."
Schwarze Löcher mit Sternmasse sind die extrem dichten, letzten Überreste des Zusammenbruchs sehr massereicher Sterne. Diese Schwarzen Löcher haben Massen bis zu etwa dem Zwanzigfachen der Sonnenmasse, im Gegensatz zu supermassiven Schwarzen Löchern, die sich im Zentrum der meisten Galaxien befinden und eine Million bis eine Milliarde Mal so viel wiegen können wie die Sonne. Bisher wurden rund 20 Schwarze Löcher mit Sternmasse gefunden.
Bisher wurde nur ein anderes System dieses Typs gesehen, aber andere Systeme, die ein Schwarzes Loch und einen Begleitstern umfassen, sind Astronomen nicht unbekannt. Basierend auf diesen Systemen sehen die Astronomen einen Zusammenhang zwischen der Masse des Schwarzen Lochs und der galaktischen Chemie.
"Wir haben festgestellt, dass die massereichsten Schwarzen Löcher in kleineren Galaxien zu finden sind, die weniger" schwere "chemische Elemente enthalten", sagte Crowther. "Größere Galaxien, die reich an schweren Elementen sind, wie die Milchstraße, schaffen nur schwarze Löcher mit kleineren Massen."
Astronomen glauben, dass eine höhere Konzentration schwerer chemischer Elemente die Entwicklung eines massiven Sterns beeinflusst und die Menge an Materie erhöht, die er abwirft, was zu einem kleineren Schwarzen Loch führt, wenn der Rest schließlich zusammenbricht.
In weniger als einer Million Jahren wird der Wolf-Rayet-Stern an der Reihe sein, Supernova zu werden und ein Schwarzes Loch zu werden. "Wenn das System diese zweite Explosion überlebt, verschmelzen die beiden Schwarzen Löcher und geben beim Kombinieren reichlich Energie in Form von Gravitationswellen ab", sagte Crowther.
Dies wird jedoch erst in einigen Milliarden Jahren geschehen. "Unsere Studie zeigt jedoch, dass solche Systeme existieren könnten und diejenigen, die sich bereits zu einem binären Schwarzen Loch entwickelt haben, durch Sonden von Gravitationswellen wie LIGO oder Virgo nachgewiesen werden könnten."
Papier: NGC 300 1-X ist eine Binärdatei für Wolf-Rayet / Schwarzes Loch
Quelle: ESO
