Eine unerwartete Entdeckung von Astronomen, die das Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) der National Science Foundation verwendeten, zwingt Wissenschaftler, ihr Verständnis von der Umgebung in Kugelsternhaufen neu zu überdenken – das sind eng gepackte Objekte, die hunderttausende Sterne enthalten.
Die Astronomen nutzten das VLA, um einen Kugelsternhaufen namens Messier 22 (M22) zu untersuchen, eine Gruppe von Sternen, die mehr als 10.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Sie hofften, Hinweise auf einen seltenen Typ von Schwarzen Löchern im Zentrum des Haufens zu finden. Sie wollten etwas finden, das Wissenschaftler als mittelschweres Schwarzes Loch bezeichnen. Mittelschwere Schwarze Löcher sind massereicher als [stellare] Schwarze Löcher von ein paar Sonnenmassen, aber leichter als die supermassiven Schwarzen Löcher in den galaktischen Kernen.
“Wir haben nicht gefunden, wonach wir gesucht hatten, aber stattdessen fanden wir etwas sehr Überraschendes – zwei kleinere Schwarze Löcher”, sagte Laura Chomiuk von der Michigan State University und dem National Radio Astronomy Observatory. “Das ist überraschend, weil die meisten Theoretiker sagen, dass es in dem Sternhaufen höchstens ein Schwarzes Loch geben sollte”, fügte sie hinzu.
Schwarze Löcher sind Massekonzentrationen, die so dicht sind, dass nicht einmal Licht ihnen entkommen kann, und werden von sehr massereichen Sternen hinterlassen, nachdem selbige als Supernovae explodiert sind. Im Laufe der zwölf Millionen Jahre währenden Vergangenheit eines Kugelsternhaufens wurden wahrscheinlich viele dieser stellaren Schwarzen Löcher erzeugt, als massereiche Sterne ihre Lebenszyklen sehr schnell durchliefen.
Simulationen haben angedeutet, dass diese Schwarzen Löcher in Richtung des Zentrums des Sternhaufens fallen und dort einen heftigen Gravitationstanz miteinander machen würden, durch den alle oder möglicherweise alle bis auf ein einziges aus dem Sternhaufen herauskatapultiert werden würden.
“Man vermutet, dass es nur einen einzigen möglichen Überlebenden gibt”, sagte Jay Strader von der Michigan State University und dem Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. “In diesem Kugelsternhaufen zwei Schwarze Löcher anstelle von einem zu finden, verändert definitiv das Bild”, sagte er.
Die Astronomen schlagen mehrere mögliche Erklärungen vor. Einerseits könnten die Schwarzen Löcher selbst nach und nach die zentralen Regionen des Kugelsternhaufens aufblähen lassen, wodurch die Dichte verringert wird und damit auch die Rate, mit der sich die Schwarzen Löcher durch ihre Gravitation gegenseitig herauskatapultieren. Andererseits könnte der Sternhaufen in seinem Kontraktionsprozess nicht so weit fortgeschritten sein, wie bislang gedacht, was wiederum auch die Dichte des Kerns verringern würde. “Zukünftige VLA-Beobachtungen werden uns helfen, mehr über das letztendliche Schicksal von Schwarzen Löchern in Kugelsternhaufen zu erfahren”, sagte Chomiuk.
Die beiden mit dem VLA entdeckten Schwarzen Löcher waren die ersten stellaren Schwarzen Löcher, die in einem Kugelsternhaufen innerhalb unserer eigenen Milchstraßen-Galaxie gefunden wurden und sind auch die ersten, die durch Radiobeobachtungen statt Röntgenbeobachtungen entdeckt wurden.
Chomiuk und Strader arbeiteten mit Thomas Maccarone von der University of Southampton (Großbritannien), James Miller-Jones vom International Centre for Radio Astronomy Research der Curtin University (Australien) und Anil Seth von der University of Utah zusammen. Die Wissenschaftler veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Nature-Ausgabe vom 4. Oktober 2012.
Das National Radio Astronomy Observatory ist eine Einrichtung der National Science Foundation und wird im Rahmen eines Kooperationsvertrags von Associated Universities, Inc. geleitet.
Quelle: http://www.nrao.edu/pr/2012/m22/
(THK)
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