Schwarzes Loch «Cygnus» ist grösser als angenommen

Ein Schwarzes Loch mit der Bezeichnung «Cygnus X-1» ist weiter von der Erde entfernt und massereicher als bisher angenommen. Dies fand ein internationales Team von Astrophysikern heraus, wie die beteiligte Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) am Freitag mitteilte. Das Forschungsprojekt liefert neue Antworten auf die Frage, wie ein Schwarzes Loch entsteht.

Die Wissenschaftler veröffentlichten ihre neuen Erkenntnisse nun in der Fachzeitschrift «Science». Das Schwarze Loch «Cygnus X-1» wurde 1972 vom US-Astronomen Tom Bolton entdeckt. Es umkreist einen sogenannten Blauen Riesenstern mit der Bezeichnung «HDE 226868».

Die tatsächliche Entfernung des Systems von der Erde konnte bislang allerdings nur grob geschätzt werden, ebenso wie die Masse. Wilms brachte daher ein Forschungsprojekt auf den Weg, zu dem sich ein internationales Team renommierter Astronomen zusammenschloss.

Die Forscher nutzten ein Cluster aus zehn in den USA verteilten Radioteleskopen, um eine präzise Parallaxenmessung vorzunehmen. Diese Messung basiert auf dem Prinzip, dass die die Entfernung bestimmt wird, indem es von zwei Teleskopen aus betrachtet wird.

Das Ergebnis: «Cygnus X-1» ist deutlich weiter von der Erde entfernt als bislang angenommen: Nämlich etwa 7200 Lichtjahre anstatt der zuvor geschätzten 6100 Lichtjahre.

«Aus dieser Kalibrierung ergibt sich auch, dass ‹Cygnus› deutlich grösser sein muss», erläuterte Wilms. «Wir haben errechnet, dass das Schwarze Loch mehr als 20 Mal so massereich wie die Sonne ist. Das übertrifft frühere Schätzungen um 50 Prozent.»

Diese Erkenntnis wirft auch ein neues Licht auf die Entstehung Schwarzer Löcher: Bislang ging man davon aus, dass Sterne bis zu ihrer Explosion als Supernova viel Masse an ihre Umgebung verlieren.

«Durch Sternwinde wird Materie von der Oberfläche quasi weggeblasen», erläuterte Wilms. «Damit ein Schwarzes Loch jedoch so massiv werden kann, muss dieser Masseverlust deutlich geringer sein, als wir dachten.»

Die Forscher gehen davon aus, dass das Schwarze Loch im «Cygnus X-1»-System sein Leben als Stern begann. Der Stern war demnach ungefähr 60 Mal so gross wie die Sonne und vor zehntausenden Jahren kollabierte.

Trotz seiner gigantischen Grösse umkreist es in nur fünfeinhalb Tagen seinen Begleitstern «HDE 226868». Wobei die Umlaufbahn nur ein Fünftel der Entfernung zwischen Erde und Sonne beträgt.

Dabei dreht sich «Cygnus X-1» unglaublich schnell. Nämlich sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit und damit schneller als jedes andere bisher gefundene Schwarze Loch.