Jüngstes Schwarzes Loch - oder außergewöhnlicher Pulsar?

1979 leuchtete in einer nahen Galaxie eine Supernova auf - Astronomen untersuchen den Überrest der Sternexplosion

M 100 mit der 1979 aufgeleuchteten Supernova
M 100 mit der 1979 aufgeleuchteten Supernova

Cambridge (USA) - Röntgenstrahlung hat ein Team amerikanischer Astronomen auf die Spur eines ungewöhnlichen Objekts gebracht: Die Forscher sind möglicherweise auf das jüngste Schwarze Loch gestoßen, das bislang beobachtet werden konnte. Es handelt sich um den Überrest einer Supernova, die vor 30 Jahren in der 50 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie M 100 aufgeleuchtet ist. Alternativ könnte die Sternexplosion auch einen außergewöhnlichen Pulsar mit einem starken "Wind" aus hochenergetischen Teilchen zurückgelassen haben. Die Wissenschaftler berichten demnächst im Fachblatt "New Astronomy" über ihre Auswertung von Röntgenbeobachtungen des Supernova-Überrests.

"Wenn unsere Interpretation korrekt ist, dann haben wir hier das uns am nächsten liegende Beispiel für die Geburt eines Schwarzen Lochs", erklärt Daniel Patnaude vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics im amerikanischen Cambridge. Gemeinsam mit seinen Kollegen Avi Loeb und Christine Jones hat Patnaude Daten der Röntgensatelliten Chandra, Swift, XMM-Newton und Rosat aus den Jahren 1995 bis 2007 ausgewertet. Die Beobachtungen zeigen eine helle Röntgenquelle am Ort der Sternexplosion, die - und das ist ungewöhnlich - über den gesamten Zeitraum mit konstanter Intensität leuchtet.

Wenn massereiche Sterne ihren nuklearen Brennstoff aufgebraucht haben, kollabiert ihre Zentralregion zu einem extrem kompakten Objekt - einem Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch. Die Implosion des Sterninneren löst eine Druckwelle aus, durch die die äußeren Schichten des Sterns in Weltall geschleudert werden - eine Supernova leuchtet auf. Der in der Galaxie M 100 explodierte Stern besaß vermutlich etwa die 20-fache Masse unserer Sonne.

Die Theorie sagt voraus, dass die meisten stellaren Schwarzen Löcher im Kosmos durch solche Kern-Kollaps-Supernovae entstehen. "Dies wäre aber das erste Mal, dass wir tatsächlich diesen Hauptprozess der Entstehung Schwarzer Löcher beobachten können", sagt Loeb. "Die Geburt solcher Schwarzer Löcher nachzuweisen ist schwierig, da dafür jahrzehntelange Beobachtungen im Röntgenbereich nötig sind." Die von Patnaude, Loeb und Jones ausgewerteten Daten sind in guter Übereinstimmung mit den theoretischen Vorhersagen der Entstehung eines Schwarzen Lochs mit der fünf- bis zehnfachen Sonnenmasse.

Ganz eindeutig sind die Messungen aber noch nicht. Sie wären, so geben die drei Forscher zu, auch mit einem schnell rotierenden Neutronenstern, einem so genannten Pulsar, in Einklang zu bringen. Allerdings müsste es sich um einen außergewöhnlichen Pulsar handeln, bei dem hochenergetische Teilchen die Röntgenstrahlung erzeugen. Auch ein solches Objekt wäre für die Astronomen hoch interessant, denn es wäre das bislang jüngste und hellste Beispiel eines solchen "Pulsarwind-Nebels".