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XMM-NEWTON
Schwarzes Loch in Kugelsternhaufen entdeckt
von Rainer Kayser
5. Januar 2007

Gibt es Schwarze Löcher in Kugelsternhaufen oder nicht? Lange Zeit wurde diese Frage unter Astronomen kontrovers diskutiert. Jetzt fanden Forscher mithilfe des europäischen Röntgenteleskops XMM-Newton eindeutige Signaturen eines Schwarzen Lochs in einem Kugelsternhaufen der Galaxie NGC 4472. Wie massereich die ferne Schwerkraftfalle allerdings ist, können die Wissenschaftler nicht sagen. 

Kugelsternhaufen

Lange Zeit waren sich Astronomen unsicher, ob in Kugelsternhaufen Schwarze Löcher existieren. Jetzt fand XMM Newton eindeutige Belege für ein Schwarzes Loch in einem Kugelsternhaufen. Foto: ESA / Hubble

Gibt es Schwarze Löcher in Kugelsternhaufen? Seit Jahren wird diese Frage unter den Astronomen kontrovers diskutiert. Ein internationales Forscherteam hat nun eine Röntgenquelle in einem Kugelsternhaufen der 60 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie NGC 4472 entdeckt. Die Energieverteilung und die Variabilität der Strahlung sind nach Ansicht der Wissenschaftler ein eindeutiger Beleg dafür, dass es sich bei der Quelle tatsächlich um ein Schwarzes Loch handelt. Das Team präsentiert seine Beobachtungen und Analysen in der Online-Ausgabe von Nature.

Kugelsternhaufen enthalten Hunderttausende oder gar Millionen von Sternen auf vergleichsweise engem Raum - ihr Durchmesser beträgt zumeist nur einige zehn Lichtjahre. Im Gegensatz zur normalen Umgebung in einer Galaxie ist deshalb die Wahrscheinlichkeit für enge Begegnungen und Kollisionen zwischen Sternen in Kugelsternhaufen groß. Ob dieser Umstand zur Entstehung großer Schwarzer Löcher führt oder im Gegenteil die Existenz Schwarzer Löcher in Kugelsternhaufen eher unterbindet, ist bislang unklar. Theoretische Arbeiten sagen für die zentrale Region der Kugelsternhaufen die Entstehung von Schwarzen Löchern mit dem Tausendfachen der Sonnenmasse durch Kollisionen voraus. In numerische Simulationen dagegen werden praktisch alle entstehenden Schwarzen Löcher durch enge Vorübergänge schnell aus dem Haufen herauskatapultiert.

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Thomas Maccarone von der University of Southampton und seine Kollegen aus den USA haben sich deshalb auf die Suche nach verräterischen Strahlungssignalen von Schwarzen Löchern in Kugelsternhaufen gemacht. Beim Materieeinfall in Schwarze Löcher entsteht charakteristische Röntgenstrahlung. Deshalb verglichen die Forscher die Position von Punktquellen, die vom europäischen Röntgensatelliten XMM-Newton aufgespürt worden waren, mit den Positionen von Kugelsternhaufen. Im Umfeld der Galaxie NGC 4472 im Virgo-Galaxienhaufen wurden sie fündig.
Die Position einer der Röntgenquellen stimmte nahezu exakt mit der Position eines der hellsten Kugelsternhaufen dieser Galaxie überein.

Die Strahlung ist typisch für ein Schwarzes Loch mit einer rotierenden Materiescheibe. Wie groß dieses Schwarze Loch ist, können Maccarone und seine Kollegen allerdings nicht sagen. Es könnte sich sowohl um ein großes Objekt mit rund 400 Sonnenmassen handeln, als auch um ein stellares Schwarzes Loch mit nur einigen wenigen Sonnenmassen.

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Hubble: Schwarze Löcher in Kugelsternhaufen - 18. September 2002
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