Ohne Supernova: kleine Schwarze Löcher können spontan entstehen
Schwarze Löcher können die Ausmaße unseres gesamten Sonnensystems einnehmen und dann milliardenfach schwerer sein als die Sonne. Diese Objekte entstehen durch die Verschmelzung ganzer Sternenhaufen und den steten Zustrom weiterer Masse aufgrund der unvorstellbaren Gravitationskräfte.
Kleine, im Vergleich geradezu winzige Schwarze Löcher mit nur 10 bis 100 Sonnenmassen und einem Durchmesser von 30 bis 50 Kilometern stellen dagegen das Endstadium eines Sternenlebens dar. Aufgrund der hohen Masse fusionieren im Inneren auch schwere Elemente, was riesige Energiemengen freisetzt.
Teile des kollabierenden Sterns werden weggeschleudert, während die verbleibende Masse zu einem Schwarzen Loch zusammenfällt, wenn sie noch groß genug ist. Ansonsten entsteht ein Weißer Zwerg oder ein Neutronenstern.
Nicht so bei VFTS 243. Das binäre System aus einem Stern und einem Schwarzen Loch befindet sich in der Großen Magellanschen Wolke, etwa 160.000 Lichtjahre entfernt. Da beide Objekte sich umkreisen, was wegen der Anwesenheit eines Sterns gut zu beobachten ist, und keine übermäßige Strahlung festgestellt werden kann, ist eine Entstehung durch eine Supernova ausgeschlossen.
Dieses sozusagen "ruhige" Schwarze Loch wurde vor mehr als 2 Jahren entdeckt, aber abgesehen davon, dass es ohne den großen "Kick" entstanden ist, blieb noch vieles zu dieser außergewöhnlichen Formation im Unklaren.
Neue mathematische Modelle, die auf den Beobachtungen der letzten Jahre beruhen, legen nun eine völlig neue Art der Geburt eines Schwarzen Lochs nahe. Während sonst massereiche Teilchen in Form von Protonen und Neutronen ausgesendet werden, dazu Energie in Form von Gammastrahlung, verlief es hier deutlich unspektakulärer.
Damit die Umlaufbahnen beider Objekte, Stern und Schwarzes Loch, so aussehen können, müssen ausschließlich Neutrinos ausgesendet worden sein. Der Verlust dieser kaum wahrnehmbaren, elektrisch neutralen und in etwa eine Milliarde mal leichteren Elementarteilchen im Vergleich zu Protonen, muss nach Berechnungen zu einem extrem langsamen Kick mit einer Geschwindigkeit von wenigen Kilometern pro Sekunde geführt haben. Ein Bruchteil der üblichen Geschwindigkeit von mehreren hundert bis tausend Kilometern pro Sekunde.
Natürlich gibt es weitere Möglichkeiten, aber mit hoher Wahrscheinlichkeit hat es sich so abgespielt. Und es dürfte sicher nicht die letzte Überraschung bleiben, die Schwarze Löcher mit ihren undurchdringlichen Inneren bereithalten - Stichwort Hawking-Strahlung.
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