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Kosmologie

Schwarzes Loch lässt Stern schleudern

Rund alle 170 Tage wird ein Stern im Kugelsternhaufen NGC 3201 hin und her geschleudert. Schuld daran ist ein unerwartetes Schwerkraftzentrum.
Der Kugelsternhaufen NGC 3201 im südlichen Sternbild Segel (lateinisch: Vela)

Rund 16 000 Lichtjahre von uns entfernt im südlichen Sternbild Segel, lateinisch: Vela, befindet sich der Kugelsternhaufen NGC 3201. In ihm stieß ein Forscherteam um Benjamin Giesers am Institut für Astrophysik der Universität Göttingen auf ein Schwarzes Loch mit 4,4 Sonnenmassen. Es ist das erste Gebilde seiner Art, das in einem Kugelsternhaufen aufgespürt wurde. Es ist selbst nicht aktiv, das heißt, es verschlingt derzeit keine Materie, so dass aus seinem Umfeld keine Strahlung frei wird. Es verrät sich aber durch seine starke Schwerkraft. Den Forschern um Giesers war ein Stern in NGC 3201 aufgefallen, der sich seltsam bewegte.

Das Schwarze Loch im Zentrum des Kugelsternhaufens NGC 3201 im Sternbild Segel
Das Schwarze Loch im Zentrum des Kugelsternhaufens NGC 3201 | Im Zentrum des Kugelsternhaufens NGC 3201, verbirgt sich ein Schwarzes Loch mit 4,4 Sonnenmassen. Der Kreis zeigt den Stern, der durch seine hohe Geschwindigkeit das Schwarze Loch im Zentrum verrät.

In den Spektren dieses Sterns mit rund 80 Prozent der Sonnenmasse zeigte sich, dass sich dieser mit einer Periode von 167 Tagen mit einer Geschwindigkeit von rund 100 Kilometern pro Sekunde auf uns zubewegt, um sich darauf mit der gleichen Geschwindigkeit wieder von uns zu entfernen. Dies lässt sich nur damit erklären, dass er Teil eines Doppelsystems ist und mit einem Partner den gemeinsamen Schwerpunkt umläuft. Allerdings lässt sich im unmittelbaren Umfeld des Sterns kein sichtbares Objekt ausmachen, das 4,4 Sonnenmassen in sich vereinigt. Somit ist ein inaktives Schwarzes Loch die einzige Erklärung für diese Beobachtung.

Die Beobachtungen gelangen mit dem abbildenden Präzisionsspektrografen MUSE, dem Multi Unit Spectroscopic Explorer, der an einem der vier Acht-Meter-Instrumente des Very Large Telescope in Chile montiert ist. Mit MUSE lassen sich mehrere tausend Sterne gleichzeitig beobachten und damit auch ihre Bewegungen erfassen. Somit war es möglich, unter den mehr als 100 000 Sternen in NGC 3201 diesen Sonderfall aufzuspüren. NGC 3201 weist einen Durchmesser von rund 80 Lichtjahren auf und ist somit ein mittelgroßer Kugelsternhaufen im Umfeld unseres Milchstraßensystems. Derzeit sind rund 150 Kugelsternhaufen bekannt, die unsere Galaxis in sehr unterschiedlichen Abständen umrunden.

03/2018

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 03/2018

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