Erstes ruhendes Schwarzes Loch außerhalb unserer Galaxie entdeckt

Astronom*innen haben in einer Nachbargalaxie der Milchstraße ein seltenes Schwarzes Loch gefunden. Das Schwarze Loch in der Großen Magellanschen Wolke ist ruhend.

Das heißt, es ist derzeit inaktiv, frisst also keine Materie von anderen Sternen oder Himmelskörpern. Dadurch verrät es sich nicht durch Strahlung, die beim Fressprozess entsteht und ist deshalb nur schwer aufzuspüren. Es wäre den Forscher*innen zufolge der erste Fund eines ruhigen Schwarzen Lochs außerhalb der Milchstraße.

Doppelsternsystem

Schwarze Löcher findet man häufig in Doppelsternsystemen. Einer der Sterne kollabiert zum Schwarzen Loch und saugt dann laufend die Materie des zweiten Sterns ab. Bevor dieses Gas in das Schwarze Loch stürzt, heizt es sich auf und sendet dann Strahlung im hochenergetischen Röntgenbereich aus - und verrät damit die Anwesenheit des Schwarzen Lochs.

Tatsächlich sollte es aber auch viele ruhige Schwarze Löcher geben, auf die keine Materie einströmt. Shenar und seine Kollegen haben für die Suche nach solchen ruhigen Schwarzen Löchern knapp Tausend massereiche Sterne in der Region des Tarantelnebels in der Großen Magellanschen Wolke mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile ins Visier genommen.

Ausschlussverfahren

Das Team wurde schließlich fündig: Bei dem heißen blauen Stern VFTS 243 stießen sie auf eine verräterische periodische Bewegung. Der Stern, der selbst die 25-fache Masse der Sonne enthält, bildet offenbar mit einem weiteren Objekt mit mindestens 9 Sonnenmassen ein enges Doppelsystem. Alle 10,4 Tage umkreisen sich die beiden Objekte gegenseitig.

Dabei bleibt das zweite Objekt selbst völlig unsichtbar. Die Forscher*innen suchten im Licht von VFTS 243 nach der Strahlung eines weiteren Sterns - ohne Erfolg. "Der Hauptteil der Analyse war also das Ausschlussverfahren: Was kann 9 Sonnenmassen wiegen und keine Form von Licht ausstrahlen? Ein Schwarzes Loch bleibt die einzige plausible Antwort, die uns bleibt. Entweder da, oder ein fettes, unsichtbares Alien", sagt der Teamleiter der Studie, Tomer Shenar, zu CNN.

Ohne Supernova entstanden

Die Umlaufbahnen des Doppelsystems sind offenbar nahezu kreisförmig. Wenn jedoch bei der Entstehung eines stellaren Schwarzen Lochs der kollabierende Stern seine äußere Hülle ins All abstößt, dann geschieht das nicht symmetrisch. Dadurch erhält das Schwarze Loch einen kräftigen Stoß - und gelangt so auf eine stark elliptische Umlaufbahn. In extremen Fällen kann das Schwarze Loch sogar aus dem Doppelsystem heraus katapultiert werden.

Die überraschend kreisförmige Umlaufbahn deute darauf hin, dass das Schwarze Loch von VFTS 243 ohne Supernova-Explosion entstanden sei. "In letzter Zeit gibt immer wieder Hinweise auf ein solches Szenario des direkten Kollapses", erläuterte Shenar. "Aber unsere Studie liefert wohl einen der bisher direktesten Hinweise dafür."