Theoretisch ist ein Schwarzes Loch leicht herzustellen. Nehmen Sie einfach einen Materieklumpen und pressen Sie ihn in eine Kugel mit einem kleineren Radius als der Schwarzschildradius, und puff! Du hast ein schwarzes Loch. In der Praxis sind die Dinge nicht so einfach. Wenn Sie Materie zusammendrücken, drückt sie zurück, so dass es das Gewicht eines Sterns braucht, um fest genug zu drücken. Aus diesem Grund wird allgemein angenommen, dass selbst die kleinsten Schwarzen Löcher mindestens 5 Sonnenmassen groß sein müssen. Eine aktuelle Studie zeigt jedoch, dass die untere Grenze noch kleiner sein könnte.
Die Arbeit konzentriert sich auf den roten Riesenstern, der als V723 Monoceros bekannt ist. Dieser Stern hat ein periodisches Wackeln, was bedeutet, dass er mit einem Begleitobjekt in der Umlaufbahn eingeschlossen ist. Der Begleiter ist zu klein und zu dunkel, um direkt zu sehen, also muss es sich entweder um einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch handeln. Bei näherer Betrachtung stellt sich heraus, dass der Stern nicht nur mit seinem Begleiter im Orbit wackelt, sondern von seinem Begleiter gravitativ verformt wird, ein Effekt, der als Gezeitenstörung bekannt ist.
Wie sich die verzerrte Form von V723 Mon auf die Lichtkurve auswirkt. Bildnachweis: K. Masuda und T. Hirano
Sowohl das Orbitalwackeln als auch die Gezeitenunterbrechung von V723 Mon können das von ihm ausgehende Licht Doppler-verschieben. Da beide Effekte von der Masse des Begleiters abhängen, können Sie die Begleitermasse berechnen. Es stellt sich heraus, dass es etwa 3 Sonnenmassen sind.
Dies ist seltsam, da es bei kompakten Körpern in die sogenannte [Massenlücke](/blog/dark-edge/masselücke) fällt. Nach unserem Verständnis der Kernphysik sollte ein Neutronenstern nicht mehr als 2,5 Sonnenmassen haben. der größte Neutronenstern, den wir beobachtet haben, hat etwa 2,24 Sonnenmassen. Da Schwarze Löcher größer als 5 Sonnenmassen sein sollten, gibt es eine Lücke, in der keine kompakten Körper zu erwarten sind. Und dieses Objekt ist mittendrin.
Diese Grafik zeigt die jüngste Verschmelzung im Vergleich zu bekannten Schwarzen Löchern und Neutronensternen. Bildnachweis: LIGO-Virgo/ Frank Elavsky & Aaron Geller (Nordwesten)
Dies ist nicht das erste Mal, dass wir ein Objekt in der Massenlücke beobachten. 2019 entdeckten LIGO und Virgo Gravitationswellen von a Verschmelzung zwischen einem Objekt mit 23 Sonnenmassen und 2,6 Sonnenmassen. Während das Fusionsobjekt ein großer Neutronenstern gewesen sein könnte, scheint dieses neue Objekt dafür zu groß zu sein. Im Moment deuten die Beweise stark darauf hin, dass es sich um ein Schwarzes Loch handelt. Wenn das stimmt, ist es das kleinste Schwarze Loch, das wir entdeckt haben.
Es wäre auch das nächste Schwarze Loch, das wir entdeckt haben, nur 1.500 Lichtjahre entfernt. Astronomen haben diesem Objekt den Spitznamen 'Das Einhorn' gegeben, teilweise wegen seiner einzigartigen Eigenschaften, und teilweise befindet es sich im Sternbild Monoceros. Obwohl wir noch nicht bestätigen können, dass das Einhorn ein schwarzes Loch ist, können wir dies mit weiteren Studien tun. Also, ich denke, man könnte diese zukünftigen Studien einen Unicorn Chaser nennen.
Referenz:Masuda, Kento und Teruyuki Hirano.“ Gezeiteneffekte auf die Radialgeschwindigkeiten von V723 Mon: Zusätzliche Beweise für eine dunkle 3 M? Begleiter. 'Die Briefe des Astrophysikalischen Journals910.2 (2021): L17.
Referenz:Jayasinghe, T., et al. “ Ein Einhorn in Monoceros: die 3 M? dunkler Begleiter des hellen, nahen Roten Riesen V723 Mon ist ein nicht wechselwirkender Kandidat für ein Schwarzes Loch mit Massenlücke . 'arXiv-VordruckarXiv: 2101.02212 (2021).
