225 Sonnenmassen schwer: GW231123 verblüfft die Forschung nach Schwarzen Löchern
Ein Rekordsignal verblüfft die Astrophysik: Zwei außergewöhnlich schwere Schwarze Löcher verschmolzen zu einem 225-Sonnenmassen-Koloss - größer als alles, was Gravitationswellendetektoren bisher erfasst haben.
Am 23. November 2023 registrierten die Detektoren von LIGO, Virgo und KAGRA das Ereignis GW231123 - eine nur zehntelsekündige Stauchung der Raumzeit, ausgelöst durch die Vereinigung zweier Schwarzer Löcher mit rund 100 und 140 Sonnenmassen. Das Endprodukt bringt es auf etwa 225 Sonnenmassen und liegt damit weit oberhalb der bis dahin schwersten bestätigten Verschmelzung GW190521, die "nur" 142 Sonnenmassen erreichte.
Nach gängigen Modellen explodieren Sterne zwischen 60 und 130 Sonnenmassen paar-instabil und hinterlassen kein Schwarzes Loch - eine "verbotene Masselücke", wie Professor Mark Hannam der Cardiff-Universität erklärt.
- Mindestens einer, womöglich beide Ausgangskörper von GW231123 befinden sich genau in diesem Bereich und dürften daher nicht direkt aus Sternkollaps entstanden sein.
- Forscher vermuten stattdessen ein hierarchisches Szenario, bei dem bereits verschmolzene, kleinere Schwarze Löcher weiter fusionierten, bis die beobachtete Doppelkette entstand.
Quelle: Simona J. Miller / California Institute of Technology
225 Sonnenmassen schwer: GW231123 verblüfft die Forschung nach Schwarzen Löchern (1)
Bislang meldete die LVK-Kollaboration rund 300 bestätigte Schwarze-Loch-Verschmelzungen, davon mehr als 200 seit 2023. Je mehr Daten eingehen, desto klarer lässt sich die Häufigkeit solcher Mega-Fusionen abschätzen - und damit auch ihr Beitrag zur Entstehung mittelschwerer und sogar supermassereicher Schwarzer Löcher in den Zentren von Galaxien.
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Quelle: Cardiff-Universität, LIGO
Bei SL im Kern einer Galaxie natürlich nicht, aber die haben auch andere Vorrausetzungen zum wachsen.
Die ersten Sterne sollen 100-200 Sonnenmassen gehabt haben. Mehr ist, soviel wir wissen nicht möglich, da sonst ein Stern nicht entstehen kann. Die Fusionswirkung die der Schwerkraft entgegen wirkt, ist dann nicht mehr ausreichend und der "Stern" würde in sich zusammen fallen.
Wenn das SL vorher nicht "gefüttert" wurde sind die 140 Sonnenmassen wirklich viel und der ursprüngliche Stern also ziemlich am Größen-Limit gewesen sein muss, da er, als er zum SL wurde auch einiges an Masse verloren hat.