Ein internationales Astronomenteam hat die Entdeckung eines Schwarzen Lochs in einem Kugelsternhaufen namens NGC 1850 gemeldet. Das kürzlich entdeckte Schwarze Loch ist etwa 11-mal massereicher als die Sonne und stellte sich als Teil eines Doppelsternsystems heraus.
Da Schwarze Löcher nicht direkt beobachtet werden können, ist der Nachweis ihrer Existenz schwierig. Der überzeugendste Beweis für Schwarze Löcher stammt aus Doppelsternsystemen, in denen ein sichtbarer Stern einen massiven, aber unsichtbaren Begleiter umkreist. Daher verwenden Astronomen diese Systeme, um die Anwesenheit eines Schwarzen Lochs direkt zu erkennen, indem sie die Bewegung eines sichtbaren Objekts untersuchen, das es umkreist.
Bis heute wurden aufgrund von Beobachtungsbeschränkungen nur wenige direkte dynamische Detektionen von nicht wechselwirkenden Schwarzen Löchern in Sternhaufen gemacht. Darüber hinaus wurde bisher kein direkter dynamischer Nachweis eines Schwarzen Lochs in einem jungen Kugelsternhaufen berichtet. Das Auffinden solcher Objekte könnte entscheidend sein, um unser Wissen über die anfängliche Massenfunktion und die frühe dynamische Entwicklung von Schwarzen Löchern in Umgebungen mit hoher Dichte zu erweitern.
Jetzt berichtet eine Gruppe von Astronomen über den ersten dynamischen Nachweis eines begleitenden Schwarzen Lochs in einem Kugelsternhaufen (GC). Das Objekt mit der Bezeichnung NGC 1850 BH1 wurde in NGC 1850 entdeckt, einem jungen (etwa 100 Millionen Jahre alten) und massiven (etwa 100.000 Sonnenmassen) Haufen in der Großen Magellanschen Wolke (LMC). Die Entdeckung ist Teil einer systematischen Suche nach Schwarzen Löchern mit stellarer Masse in jungen massereichen Sternhaufen im LMC unter Verwendung von MUSE-Beobachtungen (Multi Unit Spectroscopic Explorer), die mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO durch Beobachtung von Radialgeschwindigkeitsvariationen durchgeführt wurden.
Der Studie zufolge besteht das neu entdeckte Doppelsystem aus einem Schwarzen Loch mit einer Masse von etwa 11,1 mal der Masse der Sonne und einem Hauptreihenstern (MSTO), der etwa 4,9 mal so massiv wie die Sonne ist. Es handelt sich um ein System mit einer kurzen Umlaufzeit von 5,04 Tagen und einer Orbitalneigung von 38 Grad.
Die Forscher spekulieren, dass das System wahrscheinlich einen Roche-Lob-Überlauf erleben wird, sobald der Begleitstern die Hauptreihe verlässt. Sie sagen einen stabilen Stofftransport und eine signifikante Röntgenemission voraus, die normalerweise zur Expansion des Doppelsternsystems führen.
„Der Massentransfer wird wahrscheinlich enden, wenn der größte Teil der Wasserstoffhülle des Donorsterns auf einen Begleiter übertragen wird oder aus dem System verloren geht und der Kern eines Heliumsterns zurückbleibt. Wenn dies der Fall ist, ist es wahrscheinlich, dass eine weitere Phase des Massentransfers auftritt, wenn der Stern Helium in seiner Hülle verbrennt, was zu einem Schwarzen Loch + Weißen Zwerg-System führt “, erklärten die Astronomen.
Zusammenfassend stellten die Autoren des Artikels fest, dass ihre Entdeckung ein Ausgangspunkt für die Konstruktion der anfänglichen Massenfunktion eines Schwarzen Lochs werden könnte. Darüber hinaus unterstützt ihre Forschung die Suche nach einer vollständigen, dynamisch nachweisbaren Population von Schwarzen Löchern.
2021-11-22 20:14:37
Autor: Vitalii Babkin