Ein internationles Forscherteam simulierte die Entwicklung eines Sternenhaufens und konnte daraus die Entstehung eines bisher rätselhaften Typs Schwarzer Löcher erklären.
Ein Beitrag von Karl Urban. Quelle: SpaceflightNow.
Schwarze Löcher sind wohl die geheimnisvollsten Objekte im Universum. Sie entstehen in der Regel bei gewaltigen Sternenexplosionen, den Supernovae, und sind danach weiterhin so massereich, dass sie alles in ihrer Umgebung ansaugen und sogar Licht ihnen nicht mehr entkommen kann.
(Bild: SpaceflightNow)
Doch wie können Schwarze Löcher entstehen, die mehrere hundert mal massereicher als unsere Sonne sind? Dieser Frage widmeten sich niederländische, amerikanische und japanische Forscher und fanden eine erstaunliche Erklärung: Sie können aus einer Vielzahl einzelner kleiner Sterne wie unserer Sonne entstehen, wenn diese nur eng genug beieinander stehen.
Aktuelle Aufnahmen des Chandra-Röntgenteleskops der NASA weisen auf eine sehr starke Strahlungsquelle im Sternenhaufen MGG11 der Galaxie M82 hin. Da insbesondere Schwarze Löcher eine starke Gammastrahlung aussenden, lag die Vermutung nahe, dass an dieser Stelle ein solches existiert. Allerdings ist die Strahlung so intensiv, dass das vermutete Schwarze Loch mehr als die tausendfache Masse unserer Sonne haben müsste. Sie würden damit eine Lücke füllen zwischen kleinen Schwarzen Löchern, die bei normalen Sternexplosionen entstehen und den gigantischen Exemplaren, die in den Zentren fast aller Galaxien zu finden sind.
Das internationale Forscherteam von der Royal Netherlands Academy of Sciences, dem Institute of Advanced Physical and Chemical Research, der NASA sowie der Universität von Tokio nutzte den weltschnellsten Computer GRAPE-6 in Japan, um die Entwicklung in dieser Raumregion zu simulieren. Dazu konnten die Forscher auch auf Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops, des Keck-Teleskops und des japanischen Subaru-Teleskops zurückgreifen.
GRAPE-6 simulierte das Leben jedes einzelnen Stern des Sternhaufens, insgesamt über 600.000 an der Zahl. Dabei stellte sich heraus, dass die Simulation tatsächlich die heute beobachtbaren Eigenschaften von MGG11 hervorbrachte.
Zusätzlich sagte die Simulation ein Schwarzes Loch mit 800 bis zu 3.000 Sonnenmassen voraus, das innerhalb von etwa vier Millionen Jahre in der Anfangsphase des Sternenhaufens entstand. Denn zu dieser Zeit war die Sternendichte im Zentrum von MGG11 so groß, dass des öfteren stellare Kollisionen passierten.
In diesem turbulenten Zentrum des Sternenhaufens begannen mit den Zusammenstößen die Sterne zu wachsen. Diese Entwicklung führte zu einem gigantischen Stern mit enormer Masse, der, als er seinen Brennstoffvorrat verbraucht hatte, zu einem gewaltigen Schwarzen Loch kollabierte, das etwa 1.000 mal massereicher ist als unsere Sonne.
Die Ergebnisse ihrer Simulation veröffentlichten die Forscher kürzlich im Magazin Nature. Sie erklären, wie aus Sternen die nicht sehr viel massereicher als unsere Sonne sind, innerhalb sehr kurzer Zeit ein gewaltiges Schwarzes Loch entsehen kann. Damit können sie einen Typus des Schwarzen Lochs erklären, der zwischen den bisher bekannten kleinen und sehr großen Exemplaren steht.
