Schwarzes Loch in der Milchstraße massiver als angenommen ⋆ Nürnberger Blatt

Symbolisches Bild: Schwarzes Loch

Das Schwarze Loch namens Cygnus X-1 und sein Begleitstern in der Milchstraße sind weiter von der Erde entfernt und viel massiver als bisher angenommen. Dies wurde von einem internationalen Team von Astrophysikern herausgefunden, darunter die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), wie die Universität am Freitag bekannt gab. Das Forschungsprojekt liefert daher neue Antworten auf die Frage, wie Schwarze Löcher entstehen.

Die Wissenschaftler haben ihre neuen Erkenntnisse nun in der Zeitschrift “Science” veröffentlicht. Das Schwarze Loch Cygnus X-1 wurde 1972 vom US-Astronomen Tom Bolton entdeckt und umkreist einen sogenannten blauen Riesenstern mit der Bezeichnung HDE 226868. “Cygnus X-1 ist das erste Schwarze Loch, das in unserer Milchstraße entdeckt wurde.” erklärte der FAU-Astrrophysiker Jörn Wilms.

Die tatsächliche Entfernung des Systems von der Erde konnte jedoch nur grob geschätzt werden, ebenso wie die Massen des Schwarzen Lochs und seines Begleitsterns. Wilms initiierte daher ein Forschungsprojekt, für das ein internationales Team renommierter Astronomen zusammenkam.

Die Forscher verwendeten das sogenannte Very Long Baseline Array, ein Cluster von zehn in den USA verteilten Radioteleskopen, um eine präzise Parallaxenmessung durchzuführen. Laut Wilms basiert diese Messung auf dem Prinzip, dass die Entfernung zu einem Objekt bestimmt werden kann, indem man es von zwei verschiedenen Orten aus betrachtet.

“In unserem Fall ergeben sich die unterschiedlichen Beobachtungspositionen aus der Bewegung der Erde um die Sonne”, erklärte der Astrophysiker. Über einen Zeitraum von sechs Tagen beobachteten die Wissenschaftler unter der Leitung von Projektleiter James Miller-Jones vom Internationalen Zentrum für Radioastronomieforschung das Cygnus-System und zeichneten mehr als 2000 Messwerte auf.

Das Ergebnis: Cygnus X-1 ist deutlich weiter von der Erde entfernt als bisher angenommen – nämlich etwa 7200 anstelle der zuvor geschätzten 6100 Lichtjahre. „Diese Kalibrierung bedeutet auch, dass Cygnus deutlich größer sein muss“, erklärte Wilms. “Wir haben berechnet, dass das Schwarze Loch mehr als 20 Mal so massereich ist wie die Sonne – was die vorherigen Schätzungen um 50 Prozent übertrifft.”

Dieser Befund wirft auch ein neues Licht auf die Bildung von Schwarzen Löchern: Bisher hat die Forschung angenommen, dass helle Sterne viel Masse an ihre Umgebung verlieren, bevor sie als Supernova explodieren. “Sternwinde blasen Materie effektiv von der Oberfläche weg”, erklärte Wilms. “Damit ein Schwarzes Loch so massiv ist wie Cygnus X-1, muss dieser Massenverlust deutlich geringer sein als gedacht.”

Basierend auf den aktuellen Messdaten gehen die Forscher davon aus, dass das Schwarze Loch im Cygnus X-1-System sein Leben als Stern begann, der etwa 60-mal so groß wie die Sonne war und vor Zehntausenden von Jahren zusammenbrach. Trotz seiner gigantischen Größe umkreist es seinen Begleitstern HDE 226868 in nur fünfeinhalb Tagen, wobei die Umlaufbahn nur ein Fünftel der Entfernung zwischen Erde und Sonne beträgt.

Cygnus X-1 dreht sich unglaublich schnell, nämlich sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit und damit schneller als jedes andere bisher gefundene Schwarze Loch. “Schwarze Löcher gehören immer noch zu den bestgehüteten Geheimnissen im Universum”, betonte Wilms. “Mit unserem Projekt konnten wir einen weiteren Teil dieses Rätsels aufdecken.”

Ein neues Radioteleskop wird bald weitere Geheimnisse des Weltraums aufdecken: Der Bau des Square Kilometer Arrays in Australien und Südafrika soll 2022 beginnen, was die Empfindlichkeit des derzeit größten Radioteleskops der Welt erneut übertreffen wird. Die astronomische Forschung hofft, dass dies neue Impulse für das Verständnis exotischer und extremer kosmischer Objekte liefert, die Wissenschaftlern bisher verborgen geblieben sind.

Leave a Comment