Schwarze Löcher haben einen schlechten Ruf. Häufig werden sie als alles verschlingende vagabundierende Bestien dargestellt, aus deren Fängen es kein entrinnen gibt. Dabei sind sie überaus verlässlich und berechenbar. Und unter dem Strich betrachtet lassen sie sich prinzipiell mit lediglich drei physikalischen Kenngrößen vollständig beschreiben: Masse, Rotationsimpuls sowie elektrische Ladung. Wobei letztere eher theoretischer Natur zu sein scheint, denn auch, wenn Schwarze Löcher (SL) bei ihrer Entsehung nicht zwangsläufig elektrisch neutral sein müssen, sollte doch die einfallende, elektrisch geladene Materie jede etwaig vorhandene Grundladung innerhalb kurzer Zeit ausgleichen.

Vielleicht etwas überraschend mutet in diesem Zusammenhang dann schon die Tatsache der großen Spannbreite bezüglich ihrer Massenkonzentrationen an, die (von den noch immer hoch hypotetischen primordialen SL einmal abgesehen) von bis zu 10 Sonnenmassen (SM) bei stellaren SL bis zu möglicherweise 109 SM bei supermassiven SL variieren kann.

                                                                                                         
Künstlerische Darstellung des Wolf-Rayet/Schwarzes Loch-Binärsystems.                                                                             Die genaue Natur des Materieflusses auf das Schwarze Loch ist nich nicht vollständig verstanden



Innerhalb der Milchstraße liegen die durchschnittlichen Massen stellarer SL typischerweise tatsächlich im Bereich von maximal 10 SM. Sie stellen das Endprodukt einer Kernkollaps-Supernova nach einem kurz und verschwenderisch geführten Leben von Sternen > acht Sonnenmassen dar. Verglichen zu ihren Cousin der Spiralgalaxie NGC 300 jedoch, sind sie fast schon Leichtgewichte.

Das in der sechs Millionen ly von der Erde entfernt nachgewiesene stellare SL vereinigt nicht weniger als 15 SM auf sich und ist erst das dritte bekannte Objekt dieser Art im gesamten Universum. Doch damit nicht genug, es ist darüber hinaus das erste bestätigte stellare SL außerhalb unserer kosmischen Nachbarschaft, der Lokalen Gruppe, sowie das entfernteste jemals vermessene dieser speziellen Familie der Schwarzen Löcher.

Den Duett-Partner innerhalb dieses kosmischen Reigens bildet ein ebenso seltenes, wie massereiches Objekt – ein sogenannter Wolf-Rayet-Stern (WR) von etwa 20 Sonnenmassen. Bei ihnen handelt es sich um weit in ihrer Entwicklung fortgeschrittene Gasriesen, die große Teile ihrer äußeren Hüllen als (super) Sternenwinde mit bis zu 4000 km/s an das interstellare Medium abgeben. Ursächlich für diesen immens hohen Wert, der bei den WR zu einem Messeverlust von episodenweise 10 Sonnenmassen in 10.000 Jahren führt, ist ein durch Ablagerungen schwerer Elemente (häufig N und O) bedingter Aufheizungseffekt auf der Sternoberfläche, der einer effektiven Energieabstrahlung entgegen steht. Die Sternwinde sind also „strahlungsgetrieben“, das Licht des Sterns bläst sozusagen seine Hülle weg.

Verstärkend zum Massenverlust im vorliegenden Fall trägt das stellare SL bei, da es wie ein nimmersatter kosmischer Vampir kontinuierlich während der ca. 32-stündigen Orbitalperiode seinem Begleiter Materie entreißt. Allerdings ist die genaue Natur dieses Vorgangs noch nicht entgültig verstanden. Bei der Lösung dieser Fragestellung spielt die sogenannte Roche-Grenze eine nicht ganz unwesentliche Rolle, die im Lichte der zu untersuchenden Natur der Akkretionsscheibe allerdings als Grenze für die geometrische Form eines Körpers angesehen werden muss, innerhalb der der Körper als stabil gilt. Da der WR-Stern bei angenommenen 15 – 26 SM diese Roche-Grenze zu 80% bzw. 100% ausfüllt, liegt die Vermutung einer primären Massennachführung zum SL durch ein „Überfließen“ nahe. Im Gegensatz dazu diskutieren Clark & Crowther in einer 2004 veröffentlichten Arbeit die notwendigen Umstände einer möglichen „sternenwind-gefütterten“ Akkretionsscheibe am Beispiel des IC10 X-1-Systems (ebenfalls ein Wolf-Rayet/Schwarzes Loch-Pärchen), innerhalb einer irregulären Zwerggalaxie in etwa 1,8 Mio. ly. Entfernung. Akkretionsscheiben bilden sich vor dem Hintergrund des Drehimpulserhaltes um ein massereiches zentrales Objekt und rotieren nach dem dritten Keplerschen Gesetz, so dass dem massereichen Körper Materie in Richtung Zentrum zugeführt wird.

Auffällig, wenn auch nicht gezwungenermaßen evident – denn die Datenlage basiert auf lediglich zwei genauer untersuchten Systemen – ist der Umstand, dass sich ein gewisser Zusammenhang zwischen der Masse eines stellaren Schwarzen Loches und der Galaxienchemie seiner Muttergalaxis abzuzeichnen scheint. Die massereichsten stellaren Schwarzen Löcher treten nach derzeitiger Interpretation innerhalb von Zwerggalaxien auf, die sich neben ihrer geringen Sternpopulation vor allem durch die limitierte Metallizität ihrer Mitglieder auszeichnen. Der Begriff der „Metallizität“ wird typischerweise im Rahmen der Quantifizierung von schweren chemischen Elemente in Sternen verwendet. Als „Metalle“ werden dabei, abweichend von der chemischen Bedeutung dieses Begriffes, meist alle Elemente außer Wasserstoff und Helium bezeichnet.

In NGC300 scheinen also alle Vorzeichen gestimmt zu haben. Ein massereicher, metallarmer Vorgängerstern, der aufgrund einer geringen Metallizität nur einen schwachen Sternwind und damit moderate Masseverlustraten durchlebte, führte nach seinem kosmischen Ableben zur Bildung eines ebenfalls sehr massereichen stellaren Schwarzen Loches. In Anbetracht der bemerkenswert kurzen Orbitalperiode des Systems (32 Std.) muss der Radius des Vorgängersterns größer als der aktuelle Abstand der beiden jetzigen Komponenten des Systems gewesen sein, was wiederum extrem geringe Massenverlustraten des Vorgängers bedingt. Dies vorausgesetzt, ergeben sich Schwierigkeiten, Schwarze Löcher großer Massen mit geringen Orbitalseparationen zu vereinbaren, da derzeitige Evolutionsmodelle binärer Systeme dies im Detail nicht vorsehen. -dpa-