Seltsam leises Schwarzes Loch um einen schnell drehenden Stern gesichtet

MWC 656-System

Künstlerisches Konzept des MWC 656-Systems, das aus einem massiven 'Be'-Stern und einem begleitenden Schwarzen Loch besteht. Der Stern dreht sich mit sehr hoher Geschwindigkeit und stößt eine äquatoriale Materiescheibe aus, die durch eine Akkretionsscheibe auf das Schwarze Loch übertragen wird. (Bildnachweis: Gabriel Pérez Díaz, MultiMedia Service (IAC))



Astronomen haben ein ruhendes Schwarzes Loch gefunden, das einen massereichen, schnell rotierenden Stern umkreist, was darauf hindeutet, dass diese seltsamen Doppelsysteme in der gesamten Milchstraße verbreitet sein könnten.



Der riesige Stern MWC 656, bekannt als 'B-Emission' oder 'Be' Stern, teilt sich den Raum mit einem begleitenden Schwarzen Loch mit stellarer Masse , berichten Forscher in einer heute (15. Januar) in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Studie. Überraschenderweise sendet das Schwarze Loch keine Röntgenstrahlung aus, was erklärt, wie sich das Objekt bisher der Entdeckung entzog.

'Es ist wichtig zu beachten, dass in der Galaxie nur [ein anderes] Schwarzes Loch mit einem massereichen stellaren Begleiter bekannt ist - die helle Röntgenquelle Cyg X-1', führt der Hauptautor der Studie Jorge Casares vom Instituto de Astrofisica de Canarias aus auf den Kanarischen Inseln, teilte demokratija.eu per E-Mail mit. 'Unsere Entdeckung deutet darauf hin, dass noch viele weitere Schwarze Löcher mit massiven Begleitern in Form von ruhenden Be-Binärdateien existieren könnten.' [Die seltsamsten Schwarzen Löcher im Universum]



Schwarze Löcher sind seltsame Regionen, in denen die Schwerkraft stark genug ist, um Licht zu biegen, den Raum zu verzerren und die Zeit zu verzerren. [Sehen Sie in dieser demokratija.eu-Infografik, wie Schwarze Löcher funktionieren.]

Schwarze Löcher sind seltsame Regionen, in denen die Schwerkraft stark genug ist, um Licht zu biegen, den Raum zu verzerren und die Zeit zu verzerren. [Sehen Sie in dieser demokratija.eu-Infografik, wie Schwarze Löcher funktionieren.](Bildnachweis: Karl Tate, demokratija.eu-Mitwirkender)

Ein seltsames Paar



Von vielen Be-Sternen wie MWC 656 ist bekannt, dass sie Gefährten haben – meistens kleine und unglaublich dichte Supernova-Überreste, die als . bekannt sind Neutronensterne . Aber bisher sei noch nie ein Schwarzes Loch mit einem Be-Stern gefunden worden, sagten Forscher.

MWC 656 liegt etwa 8.500 Lichtjahre von der Erde entfernt und ist 10 bis 16 Mal massereicher als die Sonne der Erde. Der Stern dreht sich mit schätzungsweise 1,08 Millionen km/h so schnell, dass riesige Materialmengen von seinem Äquator ausgestoßen werden und eine Scheibe um den Stern herum entsteht.

Mit zwei optischen Teleskope Am Observatorium Roque de los Muchachos auf den Kanarischen Inseln untersuchten Casares und sein Team die Emissionen dieser zirkumstellaren Scheibe. Die Wissenschaftler entdeckten auch optische Emissionen, die von der „Akkretionsscheibe“ aus Gas und Staub stammen, die von einem nahegelegenen Schwarzen Loch angesaugt wird.



Die Analyse dieser Emissionslinien deutet darauf hin, dass das Schwarze Loch 3,8 bis 6,9 Mal massereicher ist als die Sonne der Erde, sagten Forscher. Es ist also ein Schwarzes Loch mit stellarer Masse , eine Art von Objekt, das entsteht, wenn riesigen Sternen der Treibstoff ausgeht und sie in sich zusammenfallen.

Schwarze Löcher emittieren normalerweise hochenergetisches Röntgenlicht, das erzeugt wird, wenn das Material in den Akkretionsscheiben der Schwarzen Löcher spiralförmig in den Schlund der hungrigen Objekte sinkt. Dies geschieht jedoch nicht im MWC 656-System, wahrscheinlich weil sich die Scheibe des Begleitsterns (die zur Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs beiträgt) so schnell dreht.

„Das Fehlen von Röntgenstrahlung von diesem System ist ein Beweis dafür, dass kein Material in das Schwarze Loch geleitet wird. Es muss vielmehr in einer Warteschleife innerhalb der Akkretionsscheibe gehalten werden“, schrieb Virginia McSwain von der Lehigh University in Pennsylvania in einem begleitenden Kommentar in derselben Ausgabe von Nature.

'Gas in den äußeren Regionen der Scheibe des Be-Sterns wird einen hohen Drehimpuls haben, der während des Massentransfers auf die Akkretionsscheibe übertragen wird', fügte McSwain hinzu. 'Ohne einen effizienten Mechanismus zum Entfernen dieses Drehimpulses wird die Akkretion unterdrückt und das Schwarze Loch bleibt ruhig.'

Schwarze Lochteilchen entweichen

Zurück zum Zeichenbrett?

Das MWC 656-System könnte nur die Spitze des Eisbergs sein, da noch viele dieser ruhenden Schwarzen Löcher mit stellarer Masse das Universum bevölkern könnten, schrieb McSwain. Astronomen könnten bald andere solche Systeme entdecken, jetzt, da sie wissen, wonach sie suchen müssen, fügte sie hinzu.

Die neue Studie könnte Astronomen auch dazu zwingen, einige ihrer Ideen über die Entstehung und Entwicklung von Schwarzen-Loch-Systemen zu überdenken, sagte Casares.

'Populationssynthesemodelle sagen voraus, dass nur sehr wenige Schwarze Löcher die binäre Evolution überleben und Be/Schwarze-Loch-Binärdateien wie MWC 656 produzieren', sagte er, 'der Grund dafür ist, dass entweder die beiden Sterne verschmelzen, bevor das Schwarze Loch gebildet wird, oder das Binärsystem durch die Supernova-Explosion. Die Tatsache, dass dieses System hell und relativ nahe ist, weist darauf hin, dass diese Binärdateien häufiger vorkommen, als die Theorie vorhersagt, und dies hat starke Auswirkungen auf Modelle der Bildung von Schwarzen Löchern und der engen binären Evolution.'

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