SCHWARZE LÖCHER
Milliarden Jahre alter Vagabund
von Stefan Deiters
astronews.com
18. September 2001

Astronomen konnten erstmals die Bahn eines Schwarzen Lochs verfolgen, das sich gerade in relativer Nähe zur Erde befindet. Entstanden dürfte es aber, so die Theorie, vor Milliarden Jahren in einem Kugelsternhaufen im Halo unserer Galaxie sein, aus dem es später hinausgeschleudert wurde.

So könnte XTE J1118+480 aussehen. Bild: STScI/A. Field

Bahn durch die Milchstraße

Die Entdeckung gelang mit Hilfe des Very Long Baseline Array (VLBA) Radioteleskops und des Rossi Röntgensatelliten. Außerdem nutzten die Forscher Aufnahmen des Palomar Observatory Sky Survey (POSS), die am Space Telescope Science Institute digitalisiert wurden, um die Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop zu unterstützen. Außerdem dient diese in elektronischer Form vorliegende Himmelsdurchmusterung, die über 40 Jahre zurückreicht dazu, Bewegungen von Objekten am Himmel zu identifizieren. So konnten mit den Informationen aus dieser Datenbank und den aktuellen Beobachtungen die Bahn des Schwarzen Lochs um des Zentrum der Milchstraße bestimmt werden.

"Diese Entdeckung ist der erste Schritt, um ein bislang noch recht unerforschtes Kapitel in der Geschichte unserer Milchstraße zu klären", so der Astronom Felix Mirabel. "Wir glauben nämlich, dass in der Frühzeit der Galaxie tausende von sehr massereichen Sternen entstanden sind, aber dies ist der erste Überrest von ihnen, den wir zu Gesicht bekommen. Es ist außerdem auch das erste Mal, dass man die Bahn eines Schwarzen Lochs durchs All messen konnte."

Das Objekt mit Namen XTE J1118+480, das auch unlängst vom Röntgenteleskop Chandra beobachtet wurde (astronews.com berichtete), war Ende März 2000 vom Röntgensatelliten Rossi entdeckt worden. Es ist rund 6.000 Lichtjahre von der Erde entfernt und ein so genannter Mikroquasar, also ein Schwarzes Loch, das von einem normalen Stern umkreist wird. Dieser normale Stern wird von dem Schwarzen Loch ständig kannibalisiert und durch überströmende Materie kommt es zur beobachteten Röntgenstrahlung und Radiostrahlung.

Die meisten Sterne der Milchstraße liegen in einer schmalen Ebene, der so genannten galaktischen Scheibe. In den äußeren Bereichen allerdings, dem galaktischen Halo, umrunden die Kugelsternhaufen das Zentrum der Milchstraße. Sie bestehen aus Hunderttausenden von sehr alten Sternen. Die Daten von XTE J1118+480 deuten nun drauf hin, dass sich das Schwarze Loch und sein Begleiter auf einer Bahn bewegt, die der von Kugelsternhaufen sehr ähnlich ist. Das System hat eine Geschwindigkeit von 145 Kilometern pro Sekunde relativ zur Erde.

Doch wie kam das Schwarze Loch in diese ungewöhnliche Bahn? Die Forscher vermuten, dass es in einem Kugelsternhaufen entstanden ist und dann aus diesem "herausgekickt" wurde durch Wechselwirkungen mit anderen Sternen im sehr dichten Zentrum. Numerische Simulationen haben gezeigt, dass dieses in den sehr dichten Zentren von Kugelsternhaufen durchaus vorkommen kann. Bevor das Schwarze Loch jedoch aus dem Haufen geschleudert wurde, hat es noch einen massearmen Stern "eingefangen", der jetzt mit ihm durch das All vagabundiert.

"Weil dieser Mikroquasar relativ dicht an der Erde ist, konnten wir seine Bewegung mit dem VLBA verfolgen, obwohl er normalerweise sehr leuchtschwach ist", so Mirabel. "Jetzt wollen wir versuchen, noch mehr dieser urzeitlichen Objekte zu finden, von denen es in unserer Galaxie noch Hunderttausende geben muss." Die Kombination von Radiodaten mit historischen Aufnahmen aus den digitalisierten Himmelsdurchmusterungen sei zudem ein gutes Beispiel dafür, wie man verschiedene Werkzeuge der Astronomie verwenden kann, um am selben Problem zu arbeiten.