INTEGRAL
Versteckte Schwarze Löcher aufgespürt
von Stefan Deiters
astronews.com
21. Oktober 2003

Seit einem Jahr ist das ESA-Gammastrahlen-Teleskop Integral im All und rechtzeitig zu diesem Jubiläum melden Astronomen den Fund eines bislang unbekannten astronomischen Objektes: Integral spürte Doppelsternsysteme auf, die in eine dichte Wolke aus kühlem Gas eingebettet sind und deren einer Partner ein Schwarzes Loch oder ein Neutronenstern sein dürfte. Für herkömmliche Teleskope blieben diese Objekte bislang unsichtbar. 

So könnte das geheimnisvolle Doppelsternsystem aussehen: Ein massereicher Stern umkreist ein kompaktes Objekt (links) - entweder ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch. Bild: ESA

Das erste dieser offenbar neuen Klasse von astronomischen Objekten entdeckte Integral am 29. Januar 2003. Von dem Objekt namens IGRJ16318-4848 kannten die Astronomen zwar nicht die Entfernung, waren sich aber ziemlich sicher, dass es in unserer Milchstraße lag. Außerdem folgerten die Forscher aus ihren Daten, dass es sich vermutlich um ein Doppelsternsystem handeln muss, dessen einer Partner ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch ist. Bei dem anderen dürfte es sich um einen sehr massereichen normalen Stern handeln.

Das Gas des Begleiters wird von dem Neutronenstern oder dem Schwarzen Loch angezogen und beschleunigt - der kompakte Objekt kannibalisiert den massereichen Stern. Dabei wird Energie frei, die man in Form von Strahlung in den unterschiedlichsten Wellenlängenbereichen sehen kann. 300 Objekte wie IGRJ16318-4848 sind in unserer Galaxie bekannt, und die Entdeckung von Integral könnte einfach nur ein weiteres auf der Liste sein. Nur, so fragten sich die Astronomen, warum wurde es nicht schon früher entdeckt?

Die Forscher glauben, eine Erklärung dafür gefunden zu haben: IGRJ16318-4848 scheint von einer dicken Schale aus Material umgeben zu sein, die das Doppelsternsystem einhüllt. Dadurch sollte es nur der energiereichsten Strahlung gelingen, aus dem Kokon zu entkommen. Integral ist auf die Entdeckung von sehr energiereicher Strahlung spezialisiert, was erklären könnte, dass dieses Objekt bislang übersehen wurde.

Um nun ihre These zu überprüfen, baten die Astronomen das ESA-Röntgenteleskop XMM-Newton um Hilfe: Auch XMM ist in der Lage energiereiche Strahlung auszumachen, liefert aber auch Informationen über möglicherweise vorhandenes Material, was die Sicht versperrt. Und in der Tat entdeckte XMM einen dichten Kokon aus kalten Gas um IGRJ16318-4848, der etwa einen Durchmesser hat, der dem des Orbits der Erde um die Sonne entspricht.

Das von XMM entdeckte Material stammt möglicherweise von einem so genannten stellaren Wind, der von dem massereichen Begleitstern ausgeht. Das Gas wird wiederum von dem Neutronenstern oder Schwarzen Loch angezogen, so dass sich eine dichte Hülle um das System bildet, die nur noch von energiereicher Strahlung durchdrungen werden kann. "Nur Photonen mit der höchsten Energie können diesen Kokon verlassen", erläutert Roland Walter von Integral Science Data Centre in der Schweiz. "IGRJ16318-4848 ist daher bei früheren Suchen unentdeckt geblieben und konnte auch nicht von anderen Gammastrahlen-Missionen aufgespürt werden, da sie nicht über die Empfindlichkeit von Integral verfügten."

Die Frage ist nun, wie viele unentdeckte Objekte dieser Art noch in unserer Galaxie versteckt sind. Integral und XMM Newton sind das ideale Team um diese aufzuspüren und haben bereits zwei weitere Kandidaten ausfindig gemacht. Weitere Beobachtungen sind geplant.