Stellar Destruction
Evidence from NASA's Chandra X-ray Observatory and the Magellan telescopes suggest a star was torn apart by an intermediate-mass black hole in a globular cluster.
In this image, X-rays from Chandra are shown in blue and are overlaid on an optical image from the Hubble Space Telescope. The Chandra observations show that this object is a so-called ultraluminous X-ray source (ULX). An unusual class of objects, ULXs emit more X-rays than stars, but less than quasars. Their exact nature has remained a mystery, but one suggestion is that some ULXs are black holes with masses between about a hundred and a thousands times that of the Sun.
Data optical light obtained with the Magellan I and II telescopes in Las Campanas, Chile, also provides intriguing information about this object, which is found in the elliptical galaxy NGC 1399 in the Fornax cluster. The spectrum reveals emission from oxygen and nitrogen but no hydrogen, a rare set of signals from within globular clusters. The combination of this unusual X-ray and optical emission makes this a remarkable object. This leads the researchers to suspect that a white dwarf star strayed too close to the intermediate-mass black hole and was ripped apart by tidal forces.
Another interesting aspect to this object is that it is found within a globular cluster, a very old, very tight grouping of stars. Astronomers have long suspected globular clusters contained intermediate-mass black holes, but there has been no conclusive evidence of their existence there to date. If confirmed, this finding would represent the first such substantiation.
Image Credits: X-ray: NASA/CXC/UA/J. Irwin et al. Optical: NASA/STScI
Fornax/NGC 1399, Erklärung im Text

 Auf einer Tagung der American Astronomical Society (AAS) am 4. Januar berichteten Wissenschaftler über die Entdeckung einer Röntgenstrahlungsquelle im Spiralnebel NGC 1399 (im Sternbild Schütze, etwa 65 Millionen Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt), die von einem Schwarzen Loch auszugehen scheint. Aufgrund der Analyse der Bilddaten des Röntgenteleskops Chandra, das sich auf einer Umlaufbahn um die Erde befindet, kamen sie zu dem Ergebnis, dass ein Schwarzes Loch mittlerer Größe die Bahn eines Weißen Zwerges gekreuzt hat und dabei ist, diesen Kleinstern zu verschlingen. Dabei wird Röntgenstrahlung freigesetzt, die von dem Weltraumteleskop aufgezeichnet werden kann.

Nun ist die Existenz Schwarzer Löcher seit längerem eine gut abgesicherte Annahme. Man nimmt beispielsweise an, dass in den Zentren aller Spiralgalaxien solche Schwarzen Löcher existieren und das stellare Material in ihrem Einflussbereich in sich hineinsaugen. Ihre Schwerkraft ist aufgrund ihrer ungeheuren Masse so gewaltig, dass auch Licht von diesen Objekten nicht mehr entfliehen kann, sie erscheinen daher schwarz. Noch weitgehend unerforscht sind die Schwarzen Löcher mittlerer Größe. Ihre Existenz wurde bisher eigentlich nur postuliert. Anscheinend vermag jedoch die Beobachtung von NGC 1399 weiteren Aufschluss über solche Erscheinungen zu geben. Hinter solchen „ultrahellen Röntgenquellen“ (ULX, englisch: Ultraluminous X-ray source) verbergen sich möglicherweise Schwarze Löcher mittlerer Größe. Unter dem Begriff ULX wurden solche mysteriösen Objekte zusammengefasst, die wesentlich mehr Röntgenstrahlung abgeben als normale Sterne, jedoch weniger als Quasare. Ihre Masse ist zwischen 100- und 1.000-mal größer als die der Sonne.

Das abgebildete NASA-Foto von diesem Objekt zeigt Röntgenstrahlen blau an, aufgenommen vom Chandra-Teleskop. Das Foto wurde dann überlagert mit optischen Aufnahmen im sichtbaren Licht der terrestrischen Teleskope Magellan I und II in Las Campanas, Chile. Die Analyse der Bilddaten zeigt dem Eingeweihten, dass hier ein sogenannter Weißer Zwerg von den Anziehungskräften eines mittelgroßen Schwarzen Loches förmlich zerrissen und allmählich ins Innere des Schwarzen Loches hineingezogen wird.

Ein Weißer Zwerg ist ein Stern, der seine Lebensdauer erfüllt hat und in sich zusammengefallen ist, weil aller Wasserstoff verbraucht wurde. Der Nachweis eines Weißen Zwerges kann dadurch geführt werden, dass das von ihm ausgehende Licht einer Sprektralanalyse unterzogen wird. Bei dem vorliegenden Objekt ergab diese Analyse der Spektralfarben des Lichts, dass zwar Sauerstoff, jedoch kein Wasserstoff mehr vorhanden ist. Außerdem wurde Stickstoff als Bestandteil des Sterns ermittelt, was bisher noch einer Erklärung bedarf. Anhand der Bahndaten des Materials, das in den Ereignishorizont des Schwarzen Lochs hineingezogen wurde, sowie der Art, Richtung und Stärke der dabei emittierten Strahlung konnte die ungefähre Größe des Schwarzen Lochs auf die von 1.000 Sonnen geschätzt werden. Das entspricht etwa der erwarteten Größe eines mittelgroßen Schwarzen Lochs.