Das bislang kleinste Schwarze Loch entdeckt

Nasa-Wissenschaftler glauben, dass sie mit dem 14 km großen Schwarzen Loch XTE J1650-500 der Minimalgröße nahegekommen sind

Nasa-Wissenschaftler haben das bislang kleinste Schwarze Loch gefunden. Es befindet sich im Sternbild Altar (Ara) und wurde 2001 mit dem RXTE-Satelliten entdeckt. Allerdings wurde erst jetzt die Masse mit einer neuen Technik gemessen.

Das Schwarze Loch XTE J1650-500. Bild: Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik

Das Schwarze Loch, das nach seinen Koordinaten XTE J1650-500 genannt wird, kommt nach den Wissenschaftlern Nikolai Shaposhnikov und Lev Titarchuk der Minimalgröße zumindest nahe, die man theoretisch vorhergesagt hat. Das Schwarze Loch hat eine nur 3,8 Mal so große Masse wie die Sonne und einen Durchmesser von gerade einmal 14 Kilometern.

"Dieses Schwarze Loch kommt den Grenzen wirklich sehr nahe", sagt Nikolai Shaposhnikov vom Goddard Space Flight Center, der die Forschungsergebnisse auf der Tagung der American Astronomical Society in Los Angeles vorstellte. "Viele Jahre lang wollten Astronomen die kleinstmögliche Größe eines Schwarzen Lochs wissen, und dieser kleine Typ ist ein großer Schritt hin zur Beantwortung der Frage."

Das Schwarze Loch XTE J1650-500 wird wie auf dieser Darstellung von einem Stern umrundet. Bild: NASA/CXC/A. Hobar

Shaposhnikov und Titarchuk berechneten die Masse von XTE J1650-500 aus dem Verhältnis Schwarzer Löcher zum inneren Teil der sie umgebenden Akkretionsscheibe. Auf dieser sammelt sich die angezogene Materie und wird dann wie in einem Wassersprudel verschlungen. Dabei werden nahe dem Schwarzen Loch Jets aus heißem Gas abgestoßen und entsteht eine starke Röntenstrahlung (Energie und Lichtblitze aus der Grenzwelt). Die Stärke der Röngenstrahlung variiert, wie die Wissenschaftler sagen, in einem Muster, das sich in einem nahezu regulärem Intervall wiederholt und das man quasiperiodische Oszillationen (QPO).

Die QPO-Frequenzen hängen nach den Forschungsergebnissen der beiden Nasa-Wissenschaftlern von der Größe des Schwarzen Loches ab. Ihre Berechnungen haben sie an drei Schwarzen Löchern bestätigen können, bei denen die Masse mit anderen Methoden gemessen wurde. Bei XTE J1650-500 kamen sie zu einer Masse von 3,8 Sonnen mit einer halben Sonne Unsicherheit. Kleine Schwarze Löcher üben eine stärkere Anziehungskraft aus als größere.

Ein sterbender Stern verwandelt sich nur ab einer bestimmten Größe in ein Schwarzes Loch. Hat er zu wenig Masse, verwandelt er sich in einen Neutronenstern. Die genaue Grenze ist nicht bekannt, man geht davon aus, dass sie irgendwo zwischen 1,7 und 2,7 Sonnenmassen liegen könnte. (Florian Rötzer)

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