News | 21.10.2010 | Drucken | Teilen

Sternentwicklung

Entstehung eines Doppelsternsystems geklärt

M33 X-7
  M33 X-7
Eine Erklärung für die Entstehung eines ungewöhnlichen Doppelsternsystems, das aus einem Schwarzen Loch und einem massereichen Stern besteht, lieferte nun das Model einer US-amerikanischen Forschergruppe.

Das Schwarze Loch und der Stern bilden ein Röntgen-Doppelsternystem mit dem Namen M33 X-7. Wie der Name schon sagt, strahlt es im Röntgenbereich (englisch: X-rays) ab. Das Doppelsternsystem wurde 2007 entdeckt und befindet sich in der Galaxie Messier 33 im Sternbild Dreieck, die nicht viel weiter von uns entfernt ist als die Andromeda-Galaxie. Messier 33 gehört damit zu den fernsten Objekten, die mit dem Auge sichtbar sind und sie lässt sich leicht mit dem Feldstecher beobachten.

Seit der Entdeckung des Systems rätseln Astronomen über mehrere seiner ungewöhnlichen Eigenschaften. Das massereiche Schwarze Loch umkreist den ebenfalls massereichen Stern in einer ungewöhnlich engen Umlaufbahn. Was den Stern angeht, so ist er nicht so hell, wie man auf Grund seiner großen Masse von rund 70 Sonnenmassen vermuten würde. M33 X-7 ist eines der wenigen Röntgen-Doppelsternsysteme außerhalb unserer Galaxis, die ein Schwarzes Loch enthalten. Zudem ist der mysteriöse Stern der massereichste, der bislang in einem solchen System entdeckt wurde.

Die Astronomen um Francesca Valsecchi vom Weinberg College of Arts and Sciences in Chicago modellierten die Entwicklung des Systems nun mit dem Computer und können damit alle ungewöhnlichen Eigenschaften erklären. M33 X-7 war demnach ursprünglich ein System aus zwei massereichen Sternen, die einander in großer Nähe umkreisten. Der eine wies 100 Sonnenmassen auf, der andere 30. Zunächst entwickelte sich der massereichere Stern schneller als sein kleiner Nachbar und blähte sich dabei zu einem Roten Riesen auf. Dabei floss Materie auf den kleineren, masseärmeren Stern über. Schließlich kollabierte der größere Stern zu dem heutigen Schwarzen Loch.

Der masseärmere Stern legte so schnell an Masse zu, dass sie bisher nicht richtig mit dem Stern vereint ist. Daher ist auch der Kernfusionsprozess im Inneren des Sterns nicht so effizient wie bei anderen Sternen mit vergleichbarer Masse und somit leuchtet der Stern auch nicht so hell. Zusätzlich hat er sich durch die Nähe zum Schwarzen Loch verformt und die Temperatur und Leuchkraft sind nicht auf der ganzen Oberfläche homogen verteilt. Von der Erde aus gesehen schauen wir auf den dunkelsten Bereich des Sterns.

Derzeit gibt der Stern dem Schwarzen Loch über stellare Winde wieder Materie zurück. Bei diesem Prozess wird Röntgenstrahlung emittiert, die es den Astronomen erst ermöglicht, das Schwarze Loch zu beobachten. Einzelne Schwarze Löcher sind sonst sehr schwer zu untersuchen. Somit bietet M33 X-7 den Astronomen ein einzigartiges Labor, diese massiven Objekte zu erforschen. Was den Begleitstern angeht, so wird er sich irgendwann in einen Roten Riesen verwandeln und am Ende ebenfalls zu einem Schwarzen Loch kollabieren.

Barbara Wolfart
© Spektrum.de
M33 X-7

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