Alternde Sterne: Trotz Masse en masse: Neutronenstern statt Schwarzes Loch

Neutronenstern in Weterlund 1 — © NASA/CXC/UCLA/M.Muno et al. (Ausschnitt)

Ein Stern mit der wahrscheinlich vierzigfachen Masse der Sonne sollte der Theorie zufolge am Ende seines Sternenlebens zu einem Schwarzen Loch kollabieren. Ein solches Exemplar im Sternencluster Westerlund 1 hat es jedoch nur bis zum Neutronenstern geschafft, berichten Michael Muno von der Universität von Kalifornien in Los Angeles und seine Kollegen.

Westerlund 1 im optischen Licht | Westerlund 1 im optischen Wellenlängenbereich offenbart sich als dichtes, junges Sternencluster, in dem mehrere Vertreter bis zu vierzig Sonnenmassen aufweisen. Astronomen vermuteten, dass durch Kollisionen solcher massereicher Sterne ein mittleres Schwarzes Loch von mehr als hundert Sonnenmassen entstanden sein könnte. Davon jedoch keine Spur.

Die Wissenschaftler hatten mit dem Röntgenobservatorium Chandra das Sternencluster in 17 000 Lichtjahren genauer unter die Lupe genommen. Die Sterne der Ansammlung sind vergleichsweise jung: Sie dürften vor etwa vier Millionen Jahren entstanden sein. Da massereiche Sterne schneller altern als schmalere Vertreter, muss der Vorläufer des neu entdeckten Neutronensterns mehr Masse in sich vereint haben als die jetzigen gewichtigsten Genossen der Ansammlung, die bis zu vierzig Sonnenmassen aufweisen. Bei mehr als 25 Sonnenmassen jedoch erwarten Astronomen normalerweise ein Schwarzes Loch zum Ende des Sternenlebens.

Westerlund 1 im Röntgenlicht | Als Michael Muno und seine Kollegen Westerlund 1 durchmusterten, entdeckten sie nicht das erwartete Schwarze Loch, sondern den Neutronenstern CXO J164710.2-455216, der alle 10,6 Sekunden einen Röntgenpuls abstrahlt. Der Vorläuferstern sollte genug Masse besessen haben, um zu einem Schwarzen Loch zu kollabieren. Warum dies nicht geschah, bleibt noch ein Rätsel.

Warum der Vorläufer des aufgespürten Neutronensterns dies nicht schaffte, bleibt den Forschern ein Rätsel. Vielleicht, so spekuliert Frank Verbunt von der Universität Utrecht, hatte der Stern einen Begleiter, der sich zuvor Unmengen von Gas des Kompagnons einverleibte. Dieser hätte dadurch so viel Masse verloren, dass er unter die kritische Grenze für ein Schwarzes Loch geriet und es nur noch bis zum Neutronenstern reichte.

Muno hält dies durchaus für eine mögliche Erklärung. Allerdings hatten Infrarotaufnahmen keinerlei Hinweise auf einen eventuellen Begleiter entsprechender Größenordnung gefunden. Man müsse daher auch andere Gründe untersuchen.