Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schwergewichtiges Duo

18.10.2007
Die Entdeckung des bisher massereichsten stellaren Schwarzen Lochs und seines Partnersterns fordert die Astrophysiker heraus

In einer Nachbargalaxie der Milchstraße haben Astronomen das bisher schwerste bekannte stellare Schwarze Loch entdeckt. Das Objekt mit der Bezeichnung M 33 X-7 besitzt knapp die 16-fache Masse unserer Sonne und ist Teil eines Doppelsternsystems. Forscher des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik waren maßgeblich daran beteiligt, das Schwarze Loch zu "wiegen". (Nature, 18. Oktober 2007)


Schwarze Löcher künden vom Tod eines massereichen Sterns. Hat ein solcher Gasball an seinem Lebensende den Brennstoffvorrat aufgebraucht, kann er keine Energie mehr erzeugen. Der Kern des Sterns kollabiert unter dem eigenen Gewicht innerhalb von Sekunden und heizt sich dabei auf. Während das Innere weiter in sich zusammenstürzt, entsteht eine Stoßwelle, die von innen nach außen läuft und die stellare Gashülle mit sich reißt. Der Stern blitzt als Supernova auf. Übrig bleibt eine extrem dichte und massereiche Sternleiche, deren Anziehungskraft nicht einmal Licht zu entkommen vermag: ein Schwarzes Loch.

Bedeckung alle dreieinhalb Tage

... mehr zu:
»Astronom »Doppelsternsystem »X-7

Häufig gehören solche Schwarzen Löcher zu einem Doppelsternsystem, sie kreisen also zusammen mit einem anderen Stern um einen gemeinsamen Schwerpunkt. Auch das Objekt M 33 X-7 in der rund drei Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie M 33 in der Konstellation Dreieck hat eine solche Partnersonne. Diese wiederum zieht bei ihrem Umlauf alle dreieinhalb Tage an dem Schwarzen Loch vorüber und "verdunkelt" somit regelmäßig die Röntgenstrahlung, die das Massemonster umgibt. Denn das Schwarze Loch sitzt im Zentrum einer sogenannten Akkretionsscheibe, in der Gasmaterie herumstrudelt wie Wasser im Badewannenabfluss, sich innen stark aufheizt und dadurch Röntgenstrahlung aussendet.

"Aus der Bedeckungslänge der Röntgenquelle, der Geschwindigkeit des Begleitsterns relativ zum Beobachter sowie aus dessen Spektrum konnten wir sehr exakt die Massen der beiden Komponenten des Doppelsternsystems ableiten", sagt Wolfgang Pietsch vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching bei München. Dabei verwendeten die Wissenschaftler die Daten des US-amerikanischen Röntgensatelliten Chandra. Weiteren Aufschluss über das System gaben Beobachtungen mit dem Gemini-Teleskop auf dem Mauna Kea in Hawaii. Die Massen der beiden kosmischen Partner ließen die Astronomen staunen: Das Schwarze Loch besitzt die 15,7-fache, der Begleitstern gar die 70-fache Masse unserer Sonne. Somit handelt es sich um das schwergewichtigste Gespann aus einem Schwarzen Loch und einem Stern, das die Forscher bisher kennen. Und das bringt sie in Erklärungsnot.

Partner auf Tuchfühlung

Denn mit herkömmlichen Modellen der Sternentwicklung lässt sich das schwergewichtige Duo nicht leicht interpretieren. So muss der Vorläuferstern des Schwarzen Lochs sogar eine noch größere Masse gehabt haben als sein Partnerstern und außerdem einen gigantischen Durchmesser. Wegen ihres vergleichsweise geringen Abstands sollten sich die beiden Sterne einst sogar berührt haben: Ihre äußeren Atmosphärenschichten wären miteinander verschmolzen. Zwar kennen die Astronomen solche Systeme, in denen die beiden Partner auf Tuchfühlung gegangen sind, doch fließt dabei sehr viel Masse ab, die den Sternen verloren geht.

Warum sollte einer der kosmischen Gasbälle soviel Substanz behalten haben, dass er ein Schwarzes Loch von knapp 16 Sonnenmassen hinterlassen konnte? Die Forscher vermuten, dass der Vorgängerstern wesentlich weniger Masse eingebüßt hat, als es die Theorie voraussagt. Dennoch bleibt das System rätselhaft: Wie, so lautet eine der Fragen, überstand das Doppelsternsystem die gewaltige Supernova-Explosion. In jedem Fall wird das Objekt M 33 X-7 die Astronomen noch weiter beschäftigen: "Wegen seiner Eigenheiten ist das Schwarze Loch ein wunderbarer Prüfstein für die Astrophysik", sagt Wolfgang Pietsch.

Originalveröffentlichung:

J.A. Orosz, J.E. McClintock, C.D. Bailyn, J.D. Hartman, L. Macri, J. Liu, W. Pietsch, R.A. Remillard, A. Shporer, T. Mazeh
A 15.65 Msun black hole in an eclipsing binary in the nearby spiral galaxy Messier 33

Nature 449, 872-875, 18. Oktober 2007

W. Pietsch, F. Haberl, M. Sasaki, T.J. Gaetz, P.P. Plucinsky, P. Ghavamian, K.S. Long, T.G. Pannuti
M 33 X-7: ChASeM 33 reveals the first eclipsing black hole X-ray binary
The Astrophysical Journal 646, 420-428, 20. Juli 2006

Dr. Bernd Wirsing | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Astronom Doppelsternsystem X-7

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Forscher verwandeln Diamant in Graphit
24.11.2017 | Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY

nachricht Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen
24.11.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie