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Gravitationswellensignal GW170817

Berühmter Neutronenstern-Crash schuf Schwarzes Miniloch

Seit der Gravitationswellensensation 2017 ist klar: Auch wenn zwei kleine Neutronensterne zusammenstoßen, sorgt das für ordentlich Feuerwerk. Aber was entsteht eigentlich?
Kollision Schwarzer Löcher

Der bislang spektakulärste Erfolg der Gravitationswellenastronomie – das im August 2017 aufgefangene, durch zwei verschmelzende Neutronensterne ausgelöste Signal GW170817 – hält für Astronomen auch nach dem Ereignis und der Aufbereitung noch Fragen parat. So war bisher etwa nicht ganz sicher, welches Objekt eigentlich geboren wurde, als vor 130 Millionen Jahren zwei Neutronensterne in der Galaxie NGC 4993 verschmolzen sind, um messbare Gravitationswellen gen Erde zu schicken. Entstand dabei ein besonders kleines Schwarzes Loch – oder doch ein besonders großer neuer Neutronenstern? Ersteres, meinen nun Röntgenastronomen im Fachblatt »Astrophysical Journal Letters«.

Die Forscher beschreiben nach der Auswertung von Beobachtungsdaten des Chandra-Röntgenobservatoriums das masseärmste aller bisher beobachteten Schwarzen Löcher. Seine Vorläufer waren mit gut einer und gut eineinhalb Sonnenmassen sehr leichte Neutronensterne gewesen – unklar war aber, was aus ihnen nach der Kollision werden würde, nach der sie nicht mehr als etwa 2,7 Sonnenmassen auf die Waage bringen konnten. Dieser Wert liegt mitten in einem interessant vagen Größenbereich: Das bislang leichteste bekannte Schwarze Loch ist schwerer (mindestens 3,7 Sonnenmassen), der schwerste bekannte Neutronenstern leichter (nämlich höchstens 2,3 Sonnenmassen schwer). Irgendwo zwischen diesen Werten liegt die Grenze, ab der das Eigengewicht Protonen und Elektronen nicht nur zu Neutronen zusammendrückt, sondern die Materie derart zusammenquetscht, dass sie kollabiert und zum Schwarzen Loch wird.

Ebendies ist schon in den ersten 100 Tagen nach dem GW170817-Zusammenstoß geschehen, meinen Dave Pooley von der Trinity University in den USA und seine Kollegen nach ihrer Auswertung der über Monate hinweg immer wieder aufgefangenen Röntgenstrahlung. Diese hätte rasch sehr stark werden müssen, wenn ein großer, schnell rotierender Neutronenstern hochenergetische Teilchen durch seine starken Magnetwirbel stark beschleunigt. Dieser Röntgenblitz ist bisher allerdings ganz ausgeblieben – und die Strahlung lässt sogar weiter nach, was deutlich eher zu einem Schwarzen Loch als zu einem Neutronenstern passt. Die Forscher werden Chandra in den nächsten Jahren immer wieder einmal auf GW170817 ausrichten, um ihre Schlussfolgerung endgültig abzusichern.

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