Gibt es Schwarze Löcher und Neutronensterne in Satelliten-Zwerggalaxien, die die Milchstraße umkreisen?

Gewiss – wie Planetmaker betonte, wäre es unwahrscheinlich, dass Satellitengalaxien diese Objekte nur aus theoretischer Sicht fehlen würden. Nehmen wir als Beispiel die Magellanschen Wolken, da sie relativ gut erforscht sind. Wir wissen, dass es in den Magellanschen Wolken massereiche Sterne und Sternhaufen gibt ( man denke an R136 ), und es gibt keine Erklärung dafür, wie diese Populationen massereicher Sterne ihr Leben als etwas anderes als Neutronensterne und Schwarze Löcher beenden könnten.

Beobachtungstechnisch gibt es interessante Quellen in den Wolken, die wir direkt als Neutronensterne bestätigt haben. Zum Beispiel hat SN 1987A , die Supernova, die insbesondere auch in Neutrinos nachgewiesen wurde, ein zentrales Objekt, von dem wir jetzt fest glauben, dass es ein Neutronenstern ist, der einen Pulsarwindnebel antreibt ( Greco et al. 2021 ) und in der LMC liegt. Der LMC-Pulsar PSR J0540-6919 wurde 1984 entdeckt ( Seward et al. 1984 ) und anschließend für extrem hell in Gammastrahlen befunden ( Ackermann et al. 2015 ) – nicht dass es den Wolken an Radio- oder Gammastrahlen-Pulsaren mangelt ( Ridley ua 2015 , Yang ua 2017). Im Radio können die Pulsare alle durch Standard-Pulsarvermessungstechniken entdeckt werden – beobachten Sie die Quelle, falten Sie die Daten in verschiedenen Versuchsperioden und sehen Sie, ob Sie ein periodisches Signal finden können.

Eine andere Möglichkeit, nach diesen kompakten Objekten zu suchen, besteht darin, Röntgendoppelsterne zu beobachten, bei denen ein normaler Stern und ein kompaktes Objekt einander umkreisen. Der Massentransfer zum kompakten Objekt führt zu einer Röntgenemission, und Sie können versuchen, den Fluss und die spektralen Eigenschaften zu verwenden, um festzustellen, ob dieses kompakte Objekt ein Schwarzes Loch oder ein Neutronenstern ist ( Lazzarini et al. 2019 ) . Auch hier gibt es keinen Mangel an solchen Systemen in der LMC oder SMC und vielen wahrscheinlichen Kandidaten für Schwarze Löcher.

Es gab auch viel Interesse an der Suche nach einem Schwarzen Loch mittlerer Masse (IMBH) in den beiden Galaxien, obwohl ich glaube, dass die Beweise bisher indirekt und alles andere als schlüssig sind. Einige Gruppen haben behauptet, dass bestimmte Hypergeschwindigkeitssterne ihren Ursprung in den Wolken hatten und von einem IMBH ausgestoßen wurden ( Galandris & Zwart 2007 , Erkal et al. 2019 ). Es wurde auch vermutet, dass die hohe Geschwindigkeit der Gaswolke CO-0,40-0,22 auf eine Begegnung mit einem IMBH zurückzuführen ist ( Ballone et al. 2018 ), aber dies ist umstritten und wiederum indirekt.

Die gleiche Begründung lässt sich auf die anderen Begleitgalaxien der Milchstraße übertragen, obwohl die meisten natürlich weniger massereich sind und wir daher weniger kompakte Objekte erwarten würden. Wenn wir eine vernünftige Salpeter-Anfangsmassenfunktion annehmen, stellen wir fest, dass etwa 0,26 % der Sterne Neutronensterne und etwa 0,064 % der Sterne Schwarze Löcher erzeugen. Sogar eine Gruppe von nur$\sim10000$Von Sternen würde man erwarten, dass sie ein halbes Dutzend Schwarze Löcher und fast 30 Neutronensterne produzieren, und wir würden sicherlich erwarten, dass Satellitengalaxien im Laufe ihres Lebens so viele Sterne produzieren (und natürlich noch viel mehr!).

Als letzte Anmerkung: Ich glaube, dass die Gesamtzahl der Satellitengalaxien der Milchstraße viel geringer ist als "in die Hunderte", zumal die Kinematik vieler noch nicht ausreichend etabliert ist, um zu bestätigen, dass sie sich tatsächlich in der Umlaufbahn befinden rund um die Milchstraße.