Ein weit verbreitetes Missverständnis über Schwarze Löcher ist, dass sie nicht nur Materie verschlucken, sondern auch deren Geschichte. Wenn sich ein Schwarzes Loch bildet, kann man daher nur vermuten, wie es entstanden ist.
Das ist nicht ganz richtig.
Informationsgeschichte geht nur dann verloren, wenn Materie den Ereignishorizont überschreitet, und vielleicht sogar, wenn dies nicht der Fall ist. Die Materie, die ein Schwarzes Loch umgibt, hat dennoch eine reiche Geschichte.
In einer aktuellen Studie nutzten Astronomen diese Geschichte, um die Ursprünge eines Schwarzen-Loch-Systems zu erforschen. Die Geschichte beginnt mit einem System namens GRO J1655-40. Es handelt sich um ein Doppelsternsystem mit einem Schwarzen Loch mit einer Masse von etwa sieben Sonnen und einem Begleitstern mit einer Masse von mehr als drei Sonnen.
Nach dem Verständnis von Sternen bestand das System ursprünglich aus zwei Sternen, der größere Stern explodierte jedoch als Supernova und wurde zu einem schwarzen Loch.
Dies bedeutet, dass das aktuelle System aus einem Stern, einem schwarzen Loch und den verbleibenden Trümmern des explodierten Sterns besteht.
Um die Geschichte dieses Systems zu verstehen, untersuchte das Team Daten der Raumsonde Chandra aus dem Jahr 2005, die aufgenommen wurden, als das System im Röntgenbereich besonders hell war.
Da Chandra Spektraldaten des Systems sammelte, konnte das Team diese Daten nutzen, um die verschiedenen Elemente darin zu identifizieren. Sie konnten das Vorhandensein und die relative Häufigkeit von 18 Elementen bestimmen.
Hier kommt die Astroarchäologie ins Spiel. Die im Kern eines Sterns gebildeten Elemente hängen von dessen ursprünglicher Masse und Zusammensetzung ab. Durch die Untersuchung von 18 Elementen und deren Häufigkeit konnte das Team jedes der frühen Merkmale des Sterns rekonstruieren.
Sie fanden heraus, dass der Vorgängerstern des Schwarzen Lochs die Masse von 25 Sonnen besaß und damit seinen Begleitstern in den Schatten stellte. Das bedeutet, dass der Großteil des Materials des ursprünglichen Sterns in den interstellaren Raum geschleudert wurde, entweder durch die anfängliche Supernova-Explosion oder durch spätere Sternwinde, die das System im Laufe der Zeit erzeugte.
Mit dieser Art der Rekonstruktion können Astronomen beobachten, wie sich Doppelsterne entwickeln und wie aus dem größeren Stern ein Schwarzes Loch oder ein Neutronenstern wird.
Durch die Anwendung dieser Methode auf andere Systeme sollten wir in der Lage sein, die Dynamik sterbender Sterne besser zu modellieren.
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