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Lexikon der Astronomie: G1

Der Kugelsternhaufen G1 befindet sich im Halo der Spiralgalaxie Andromeda. G1 und sein 'galaktischer Kollege', der Kugelsternhaufen M15 in der Milchstraße wurden etwa zur gleichen Zeit dem Weltraumteleskop Hubble (HST) beobachtet (Rich et al. 2002).
Beide Kugelsternhaufen (engl. globular clusters) sind neben einem jungen Sternhaufen in der Galaxie M82 und den beiden Zwerggalaxien POX 52 und NGC 4395 die derzeit besten Kandidaten für mittelschwere Schwarze Löcher (intermediate-mass black holes, IMBHs). Sollte sie wirklich existieren, wäre die bislang beobachtete Massenlücke zwischen stellaren und supermassereichen Schwarzen Löchern Geschichte. Die massereichen Schwarzen Löcher weisen nämlich gerade Massen zwischen einigen 100 und 10000 Sonnenmassen auf. Das macht diese Entdeckungen so außerordentlich attraktiv.
G1 ist als extragalaktisches Objekt einiges weiter entfernt als M15. Er umkreist im galaktischen Halo der Andromedagalaxie deren Zentrum in etwa 170000 Lj Entfernung. Damit ist er von der Erde 720 kpc entfernt. Der gesamte Kugelsternhaufen hat eine Masse von 107 Sonnenmassen und ist damit der massereichste überhaupt bekannte Kugelsternhaufen. Er besitzt etwa 300000 Sterne. Außerdem ist er auch mit einer scheinbaren Helligkeit von mV = 13.72mag der hellste Kugelsternhaufen der lokalen Gruppe. Die abgeleitete Zentralmasse aus der Sternbewegung um das Zentrum (Geschwindigkeitsdispersionskurven) beträgt 20000 Sonnenmassen (Rich et al. 2002) und wurde nun zu einem genaueren Wert von etwa 17000 bis 18000 Sonnenmassen korrigiert (Gebhardt et al. 2005). Die Erklärung, dass die Zentralmasse ein Schwarzes Loch ist, ist bei G1 wahrscheinlicher als bei M15, weil er weniger konzentriert/dicht zum Zentrum hin ist. Damit scheidet zumindest die Alternativerklärung mit einer Ansammlung vieler Neutronensterne im Zentrum eher aus.
Allerdings wird aktuell diskutiert, ob ein Röntgendoppelstern (ein so genannter low-mass X-ray binary, LMXB) als Alternative zum IMBH in Frage kommt: Eine aktuelle Beobachtung mit dem europäischen Röntgenteleskop XMM zeigte eine helle Quelle mit einer Röntgenleuchtkraft von 1036 erg/s. Diese Beobachtung kann so interpretiert werden, dass entweder ein IMBH akkretiert oder dass hier ein gewöhnlicher LMXB in Erscheinung tritt (Pooley & Rappaport 2006). Klarheit über die Natur der Quelle werden nur weitere Beobachtungen – am besten mit hoher räumlicher Auflösung – verschaffen.

Quellen

  • Rich et al. 2002
  • Gebhardt et al.: An Intermediate-Mass Black Hole in the Globular Cluster G1: Improved Significance from New Keck and Hubble Space Telescope Observations, ApJ 634, 1093, 2005
  • Pooley & Rappaport: X-rays from the Globular Cluster G1: Intermediate Mass Black Hole or Low Mass X-ray Binary?, ApJ 644, L45, 2006

Tabelle

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  • Die Autoren
- Dr. Andreas Müller, München

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