Dank des MeerKAT-Radioteleskops hat ein internationales Astronomenteam ein neues unbekanntes Objekt in der Milchstraße gefunden, das schwerer als die schwersten bekannten Neutronensterne, aber gleichzeitig auch leichter als die leichtesten bekannten Schwarzen Löcher war. Es könnte Wissenschaftlern helfen, besser zu definieren, wo die Grenze zwischen Neutronensternen und Schwarzen Löchern zu ziehen ist.
Die Entdeckung des Objekts erfolgte bei der Beobachtung eines großen Sternhaufens namens NGC 1851 im südlichen Sternbild Kolumbus mit dem MeerKAT-Teleskop. Die alten Sterne in diesem Haufen sind viel dichter gepackt als die Sterne im Rest der Galaxie. Es ist so überfüllt, dass Sterne miteinander interagieren, ihre Umlaufbahnen stören und kollidieren können. Astronomen glauben, dass durch diese Kollision zwischen zwei Neutronensternen das massive Objekt entstanden ist, das jetzt den Radiopulsar PSR J0514-4002E umkreist. Sie drehen sich alle sieben Tage umeinander.
Obwohl ein System aus zwei Neutronensternen interessant wäre, wäre es, wenn sich herausstellt, dass das mysteriöse Objekt ein Schwarzes Loch ist, ein unglaublicher Doppelstern aus Radiopulsar und Schwarzem Loch. Mit Pulsarfackeln, die als Zeitmechanismus genutzt werden können, und dem intensiven Gravitationseinfluss eines Schwarzen Lochs könnte ein solches System von entscheidender Bedeutung sein, um die Grenzen von Einsteins Gravitationstheorie zu testen.
„Jede Möglichkeit ihrer Natur ist aufregend“, sagen Wissenschaftler. „Das Pulsar-Schwarze-Loch-System wird ein wichtiges Ziel für die Überprüfung von Gravitationstheorien sein, und ein schwerer Neutronenstern wird neue Einblicke in die Kernphysik liefern.“
Das Team konnte schwache Impulse von einem der Sterne erkennen und ihn als Radiopulsar identifizieren. Es handelt sich um einen schnell rotierenden Neutronenstern, der wie ein kosmisches Leuchtfeuer Radiolichtstrahlen ins Universum aussendet. Dieser Pulsar dreht sich ungefähr 170 Mal pro Sekunde und jede Drehung erzeugt einen rhythmischen Puls, der dem Ticken einer Uhr ähnelt. Dank dessen konnten Wissenschaftler ziemlich genaue Messungen seiner Umlaufbewegung durchführen.
Die Regelmäßigkeit der Rotationen ermöglichte es auch, den Standort des Systems genau zu vermessen und zu zeigen, dass das Objekt in der Umlaufbahn des Pulsars kein gewöhnlicher Stern, sondern ein extrem dichter Überrest eines Sterns ist. Beobachtungen haben auch gezeigt, dass das Objekt eine Masse hat, die sowohl größer als die eines bekannten Neutronensterns als auch kleiner als die eines bekannten Schwarzen Lochs ist.
Obwohl das Team nicht mit Sicherheit sagen kann, ob es sich um den massereichsten bekannten Neutronenstern, das leichteste bekannte Schwarze Loch oder überhaupt um eine neue exotische Variante des Sterns handelt, haben sie ein einzigartiges Objekt für die Untersuchung der Eigenschaften von Materie unter extremsten Bedingungen entdeckt im Universum. „Die Entdeckung der wahren Natur des Satelliten wird ein Wendepunkt in unserem Verständnis von Neutronensternen, Schwarzen Löchern und allem anderen sein, was sich im Raum zwischen den Massen Schwarzer Löcher verbergen könnte“, sagen die Wissenschaftler.
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