Robert Klatt
Weltraumteleskope haben im Kugelsternhaufen Messier 4 ein mittelschweres Schwarzes Loch entdeckt, das näher an unserem Sonnensystem ist als alle anderen bekannten Schwarzen Löcher dieses Typs.
Baltimore (U.S.A.). Nahezu alle Schwarzen Löcher, die die Astronomie bisher entdeckt hat, können entweder den kleinen stellaren Schwarzen Löchern, von denen es in der Milchstraße laut einer Studie der Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA) rund 100 Millionen geben soll, oder den supermassereichen Schwarzen Löchern zugeordnet werden. Mittelschwere Schwarzen Löcher, deren Masse sich zwischen den beiden Kategorien befindet, wurden bisher hingegen kaum entdeckt. Wieso sie so selten sind und wie sie entstehen, konnte die Forschung bisher nicht erklären.
Astronomen der NASA und der ESA haben mit den Weltraumteleskopen Hubble und Gaia nun ein solches mittelschweres Schwarze Loch entdeckt. Laut der Publikation in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society befindet sich das mittelschwere Schwarze Loch näher an unserem Sonnensystem als alle anderen bekannten Schwarzen Löcher dieses Typs.
Die Astronomen um Eduardo Vitral vom Space Telescope Science Institute (STScI) haben die bedeutende Entdeckung in einem uns nahen Kugelsternhaufen gemacht. Messier 4, ein allseits bekanntes Studienobjekt, liegt zwischen 6000 und 7000 Lichtjahren von unserem Planeten entfernt. Der Kugelsternhaufen befindet sich damit in astronomischen Maßstäben gemessen in der kosmischen Nachbarschaft der Erde.
Die Analyse von Bildern, die das Hubble-Weltraumteleskop über eine Zeitspanne von 12 Jahren von diesem Sternenhaufen aufgenommen hat, ermöglichte es dem Team, die Sternenbewegungen detaillierter zu studieren. Diese Bilder wurden durch hochpräzise Messungen der Sternbewegungen vom europäischen Weltraumteleskop Gaia ergänzt. Es besteht nun Gewissheit, dass im Herzen des Sternhaufens entweder ein schweres Objekt oder eine große Anzahl kleiner Objekte auf einem außergewöhnlich engen Raum vorliegen muss.
Die Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass es im Kern des analysierten Sternhaufens eine extrem kompakte Zone mit hoher Massendichte gibt. Nach ihren eigenen Berechnungen wäre eine Gruppierung von Schwarzen Löchern, Neutronensternen oder Weißen Zwergen nicht in der Lage, dieses Phänomen zu erklären. Beispielsweise müssten rund 40 kleine Schwarze Löcher in einem Bereich mit nur einem Zehntel Lichtjahr Durchmesser existieren.
Diese würden allerdings schnell fusionieren oder aus der Region geschleudert werden. Die wahrscheinlichste Annahme ist daher die Existenz eines mittelschweren Schwarzen Lochs. Allerdings besteht die Möglichkeit, dass die gegenwärtigen Sternmechanikmodelle unzureichend sind, wodurch eine hundertprozentige Gewissheit nicht erreichbar ist.
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, doi: 10.1093/mnras/stad1068
