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 3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind
24.05.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft
24.05.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

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: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten