Neue Art Himmelskörper? Mysteriöses Objekt in der Milchstrasse stellt Astronomen vor Rätsel

Etwa 40'000 Lichtjahre von der Erde entfernt haben Wissenschaftler in der Milchstrasse ein mysteriöses dunkles Objekt ausgemacht, das sie nicht zuordnen können. Handelt es sich um eine völlig neue Art Himmelskörper?

Vergeht ein grosser Stern am Ende seines Lebens in einer Supernova-Explosion, stürzt sein Inneres zusammen und es entsteht entweder ein Neutronenstern, in dem die Materie so dicht gepackt ist wie in Atomkernen, oder ein Schwarzes Loch, bei dem die Schwerkraft so stark ist, dass nicht einmal Licht entkommen kann – soweit die Theorie.

Der mysteriöse Himmelskörper, den Wissenschaftler nun 40'000 Lichtjahre von der Erde entfernt in der Milchstrasse entdeckt haben, wäre für einen Neutronenstern aussergewöhnlich schwer, für ein Schwarzes Loch ungewöhnlich leicht.

Neutronensterne können nach aktuellem Wissensstand nicht mehr als das 2,2-fache der Sonnenmasse enthalten – sonst würde die Schwerkraft Oberhand gewinnen und ein Schwarzes Loch müsste entstehen. Doch Schwarze Löcher findet man im Kosmos erst ab etwa fünf Sonnenmassen.

Der Himmelskörper im Kugelsternhaufen NGC 1851 hat die 2,35-fache Masse unsere Sonne, haben die Forschenden herausgefunden. Er leuchte selbst nicht, sei also kein gewöhnlicher Stern. Aber was ist er dann?

Rätselhafte Masse-Lücke

Die dazwischen klaffende Masselücke ist für Astronomen rätselhaft. Lediglich Messungen von Gravitationswellen deuten darauf hin, dass es auch in diesem Bereich vereinzelt Himmelskörper gibt – wobei deren Natur und Entstehung bislang unklar ist. Deshalb stellt die Entdeckung eines derartigen Himmelsobjekts für Astronomen ein aufregendes Forschungsobjekt dar.

Die Forscher stiessen bei Beobachtungen des Pulsars PSR J0514-4002E auf das seltsame Objekt. Ein Pulsar ist ein Neutronenstern mit einem starken Magnetfeld, der durch seine Eigendrehung regelmässige Radiopulse zur Erde sendet – in diesem Fall 170 mal pro Sekunde. Die genaue Messung dieser Pulse zeigte den Wissenschaftlern, dass der Pulsar mit einem weiteren Objekt ein enges Doppelsystem bildet. Aus den Daten ergibt sich für dieses Objekt eine Masse zwischen 2,09 und 2,71 Sonnenmassen mit dem wahrscheinlichsten Wert von 2,35 Sonnenmassen.

Wie aber könnte sich ein solches Objekt in der Massenlücke gebildet haben?

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Der untersuchte Pulsar befindet sich in einer Ansammlung von etwa einer halben Million Sterne, die sehr eng beieinander stehen. Dort kommt es manchmal zu engen Begegnung, bei denen Doppelsterne neu entstehen oder gar ihre Partner tauschen.

Möglicherweise entstand der exotische Begleiter des Pulsars durch die Verschmelzung zweier kleinerer Neutronensterne und gelangte erst später bei einer engen Begegnung in die Umlaufbahn um den Pulsar, so die Vermutung des Teams.

sda/tgab