Mittelgewichtler - eine neue Klasse Schwarzer Löcher

News: Mittelgewichtler - eine neue Klasse Schwarzer Löcher

Wer sich bereits gefragt hat, was sich zwischen normalen und superschweren Schwarzen Löchern befindet, erhält endlich eine Antwort: Gleich zwei Gruppen von Astronomen fanden erstmalig Hinweise für mittelschwere Exemplare, die das Hundert- bis Zehntausendfache der Sonne wiegen und bequem in unserem Mond Platz fänden.

Das Gravitationsfeld eines Schwarzen Loches ist so mächtig, daß es nicht einmal Licht aus seinen Fängen läßt. Dennoch kann man diese Objekte beobachten: Zum einen indirekt aufgrund der Wirkung ihres Schwerefeldes auf ihr Umfeld, zum anderen gibt die Materie, die sie ansaugen, Energie in Form von Strahlung ab. Bisher ergaben diese Beobachtungen zwei unterschiedliche Typen: stellare Schwarze Löcher sind die Überreste toter Sterne, die einige Male schwerer sind als unsere Sonne und einen Durchmesser von wenigen Kilometern besitzen. Dagegen sprengt die Masse superschwerer Schwarzer Löcher unsere Vorstellungskraft: Sie wiegen so viel wie eine Million bis eine Milliarde Sonnen. Sie könnten im frühen Universum aus gigantischen Gaswolken entstanden sein oder aus kollabierender Sternenhaufen. Genaueres weiß man jedoch nicht.

Astronomen der NASA und Carnegie Mellon University fanden nun unabhängig voneinander ein weiteres Mitglied der Familie Schwarzes Loch mit mittlerem Gewicht. Die Gruppen stellten ihre Ergebnisse bei einem Treffen der High Energy Astrophysics Division der American Astronomical Society am 13. April 1999 vor. Edward Colbert und Richard Mushotzky von der NASA sahen die ersten Hinweise im Röntgenspektrum von 39 relativ nahegelegenen Galaxien. Andrew Ptak und Richard Griffiths von der Carnegie Mellon University machten in der Galaxie M82 eine einzigartige Signatur von Röntgenlicht aus, die auf eine neue Klasse Schwarzer Löcher hinweisen könnte. Die Ergebnisse beider Gruppen werden demnächst im Astrophysical Journal und Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.

Als Untersuchungsgegenstand steht Astronomen meist nur das Röntgenspektrum der entsprechenden Objekte zur Verfügung. Dazu nutzten sie Daten der Satelliten ROSAT und ASCA. Sie fanden zwölf Spektren, die zu keinem der beiden bekannten Typen Schwarzer Löcher paßten und somit von mittelgewichtigen Exemplaren stammen könnten.

Ptak und Griffiths wählten M82 für ihre Studien aus, weil viele Astronomen der Überzeugung sind, Schwarze Löcher unterschiedlicher Größenordnungen existieren höchswahrscheinlich in Galaxien, die eher ungewöhnlichere Formen haben als die typischen Spiralen oder Ellipsen. In M82, der Zigarren-Galaxie, werden mit großer Aktivität Sterne gebildet. Dieser Vorgang ist immer mit zahlreichen Sternenexplosionen (Supernovae) verbunden, aus denen wiederum Schwarze Löcher hervorgehen können.

"Innerhalb der letzten zehn Millionen Jahren haben sich Millionen von Schwarzen Löchern und Neutronensterne in M82 gebildet", sagt Ptak. "Nun stellen wir fest, daß sich einige davon zu schwereren Schwarzen Löchern zusammengefügt haben könnten." Dies sei die vielversprechendste Theorie für die mittelschweren Exemplare. Der Massezuwachs Schwarzer Löcher durch Verschmelzung könnte auch ein Hinweis auf das Entstehen superschwerer Exemplare sein.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 14.4.1999
"Weltraumgiganten brechen ihr Schweigen"
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