Stern kreist in Rekordnähe um Schwarzes Loch
Astronomen haben ein Binär-System aus einem Schwarzen Loch und einem Weißen Zwerg entdeckt. Der Stern kreist so nahe um sein Schwarzes Loch wie noch kein anderer bislang bekannter Stern.
Künstlerische Darstellung von 47 Tuc X9, wo der kleinste bislang bekannte Orbit eines Sterns um ein Schwarzes Loch entdeckt wurde: Nur etwa eine Million Kilometer!
(Bild: NASA/CXC/M.Weiss)
Eine Gruppe von Astronomen glaubt, ein Binärsystem aus einem Schwarzen Loch und einem in sehr geringem Abstand darum herumkreisende Weißen Zwerg gefunden haben zu haben. Genauer gesagt handelt es sich um ein Röntgenbinärsystem geringer Masse (LMXB). Das als X9 bezeichnete System befindet sich im 14.800 Lichtjahre entfernten Kugelsternhaufen 47 Tucanae.
Der kleine Stern, der wohl aus viel Sauerstoff und Kohlenstoff besteht, braucht nur etwa 28 Minuten für eine Umrundung des Schwarzen Lochs. Daraus schließen die Wissenschaftler auf eine Entfernung zwischen den beiden Massen, die nur etwa zweieinhalbmal so groß ist, wie jene zwischen Erde und Mond. Das sind rund eine Million Kilometer. Bislang war kein System bekannt, in dem ein Stern so nahe um ein Schwarzes Loch kreist.
Vielleicht doch ein Pulsar
(Bild: ESO/NASA/JPL-Caltech/STScI)
Zu Hundert Prozent sicher sind sich die Forscher mit ihrer Einordnung nicht. Statt einem schwarzen Loch könnte auch ein ein Pulsar, genauer gesagt ein transitional Millisecond Pulsar (tMSP), die große Masse bilden. Solche Neutronensterne drehen sich extrem schnell um sich selbst, in ein bis zehn Millisekunden. Zwar passen verschiedene Daten nicht zu den Vorstellungen, die die Astronomie von tMSP hat. Weil bisher aber nur drei solche Pulsare gesichert sind, können die Astronomen nicht von der Hand weisen, dass andere tMSP andere Phänomene hervorrufen könnten. Daher wollen sie einen tMSP in 47 Tuc X9 nicht ausschließen.
Entstanden könnte das Binärsystem durch eine Kollision des Schwarzen Lochs mit einem Roten Riesen sein, der dann zum Weißen Zwerg geschrumpft ist. Das Schwarze Loch saugt wohl durch seine enorme Masse laufend Materie von dem Stern ab, die sich in Form einer Akkretionsscheibe zum Schwarzen Loch hinbewegt. Die von den Astronomen ausgewerteten Daten lassen darauf schließen, dass diese Akkretionsscheibe vor allem aus Sauerstoff und Kohlenstoff besteht.
Röntgenstrahlung und Radiowellen
(Bild: NASA/CXC/Penn State/B.Luo et al.)
Ursprünglich war X9 als kataklysmisch Veränderlicher eingestuft worden, doch 2015 wurde das System erstmals als Binärsystem aus Schwarzem Loch und Weißem Zwerg mit zirka 25 Minuten Umlaufzeit vermutet. Diese Einschätzung wurde nun wahrscheinlich belegt. Der wissenschaftliche Aufsatz ist in den Monatlichen Notizen der britischen Royal Astronomical Society veröffentlicht worden (A. Bahramian et al., The ultracompact nature of the black hole candidate X-ray binary 47 Tuc X9); ein Vorabdruck ist frei zugänglich.
Die Astronomen sind in Kanada, den USA, Australien und Großbritannien tätig. Sie haben Daten mehrerer Röntgenteleskope und Radioteleskope ausgewertet, zurückgehend bis 1979. Hauptaugenmerk legten sie auf Messreihen des Australia Telescope Compact Array sowie des Chandra-Röntgenteleskops der NASA aus dem Jahr 2015. Eingehendere Analysen der anderen Datenquellen sind geplant. Chandra hat übrigens schon viele supermassive Schwarze Löcher gefunden. (ds)
