Astronomen haben das massereichste bekannte Schwarze Loch oder den schwersten Neutronenstern entdeckt – ein Meilenstein in der Astrophysik.
Wenn massive Sterne am Ende ihres Lebens explodieren, entstehen in einer Supernova entweder Neutronensterne oder Schwarze Löcher. Neutronensterne sind extrem dicht, mit einem Durchmesser von nur etwa 20 km. Größere Kollapse führen zu Schwarzen Löchern.
Zwischen den schwersten Neutronensternen (bis zu 2,5 Sonnenmassen) und den leichtesten Schwarzen Löchern (ab 5 Sonnenmassen) existiert eine "Massenlücke". Was füllt diese Lücke?
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Am 14. August 2019 registrierten LIGO und Virgo die Verschmelzung zweier Objekte: eines mit 23 Sonnenmassen, das andere mit 2,6 Sonnenmassen – Ereignis GW190814.
Diese Kollision erzeugte Gravitationswellen, die über 800 Millionen Lichtjahre die Raumzeit verzerrten, bis sie die Erde erreichten.
Mit 2,6 Sonnenmassen liegt das kleinere Objekt genau in der Massenlücke. "Solche Entdeckungen sind echte Rätsel", sagt David Reitze, Direktor des LIGO-Labors. "Ist es der massereichste Neutronenstern oder das leichteste Schwarze Loch?"
LIGO und Virgo alarmierten die Astronomie-Community; Teleskope suchten vergeblich nach Lichtsignalen – nur Gravitationswellen wurden detektiert.
Mögliche Erklärungen: Die Entfernung war zu groß, oder die Verschmelzung emittierte kein Licht.
2017 ermöglichte GW170817 die erste multi-messenger-Beobachtung (Gravitationswellen plus Licht). GW190814 lag jedoch sechsmal weiter entfernt.
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Falls es ein Neutronenstern war, wäre er ungewöhnlich massereich. Prof. Vicky Kalogera vermutet: Das kleinere Objekt wurde vollständig verschlungen, ohne zerrissen zu werden – wie Pac-Man, der einen Punkt frisst.
Bei zwei Schwarzen Löchern wäre 2,6 Sonnenmassen das Rekordminimum. Pedro Marronetti (NSF) nennt es eine "neuartige Erkenntnis", die unser Verständnis dichter Materie und Sternentwicklung herausfordert.