Das massereichste stellare Schwarze Loch der Milchstraße in Erdnähe entdeckt

Astronomen haben ein stellares Schwarzes Loch entdeckt, das 33-mal massereicher ist als die Sonne und gleichzeitig das zweitnächste Schwarze Loch zur Erde ist, das jemals registriert wurde.

Illustration des größten stellaren Schwarzen Lochs der Milchstraße und des es umkreisenden Sterns. Bild: ESO/L. Calcada — Illustration des größten stellaren Schwarzen Lochs der Milchstraße und des es umkreisenden Sterns. Bild: *ESO/L. Calcada*

Das neu entdeckte Schwarze Loch Gaia BH3 ist 33-mal massereicher als die Sonne und löst damit Cygnus X-1, ein stellares Schwarzes Loch mit der 21-fachen Sonnenmasse, als massereichstes stellares Schwarzes Loch der Milchstraße ab. Gaia BH3 befindet sich nur etwa 2.000 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Adler und ist das zweitnächste jemals beobachtete Schwarze Loch. Das nächstgelegene Schwarze Loch ist Gaia BH1 mit einer Entfernung von 1.500 Lichtjahren.

„Niemand hatte erwartet, ein so massereiches Schwarzes Loch in unserer Nähe zu finden, das bisher unentdeckt geblieben war“, sagte Pasquale Panuzzo, Astronom an der Pariser Sternwarte des französischen Nationalen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS). Die neue Studie wurde am 16. April in der Fachzeitschrift „Astronomy and Astrophysics“ veröffentlicht.

Schwarze Löcher entstehen durch den Kollaps massereicher Sterne und wachsen, indem sie Gas, Staub, andere Sterne und weitere Schwarze Löcher „verschlingen“. Man unterscheidet derzeit zwei Haupttypen: stellare Schwarze Löcher (oder Schwarze Löcher mit Sternenmasse), die um ein Vielfaches bis Zehnfaches massereicher als die Sonne sind, und supermassereiche Schwarze Löcher, die mehrere Millionen bis 50 Milliarden Mal massereicher als die Sonne sind. Daneben gibt es Schwarze Löcher mittlerer Masse, die theoretisch 100- bis 100.000-mal massereicher als die Sonne sind. Obwohl es einige potenzielle Kandidaten gibt, konnte bisher kein Schwarzes Loch mittlerer Masse mit Sicherheit bestätigt werden.

Um Gaia BH3 zu entdecken, nutzte das Team die Gaia-Raumsonde der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), die die Positionen und Bewegungen von rund zwei Milliarden Sternen in der Milchstraße kartiert. Bei der Auswertung der Gaia-Daten entdeckten die Astronomen eine ungewöhnliche Schwankung in der Umlaufbahn des Sterns. Die Ursache konnte nur die Gravitationskraft eines unsichtbaren Begleit-Schwarzen Lochs sein. Daher untersuchten sie die Gaia-Beobachtungen und Daten des Very Large Telescope (VLT) in der chilenischen Atacama-Wüste genauer und bestätigten schließlich die Existenz des Schwarzen Lochs. Die Beobachtungen ermöglichten es ihnen außerdem, die Masse des Objekts präzise zu bestimmen.

Das Team möchte weitere Forschungen durchführen, um die Entstehung von Gaia BH3 und dessen Einfluss auf die umgebende Materie zu verstehen. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass dem Begleitstern Elemente schwerer als Wasserstoff und Helium fehlen. Dies stützt die Hypothese, dass kleine Schwarze Löcher aus Sternen entstehen können, die weniger nuklearen Brennstoff zu schwereren Elementen fusionieren. Die Erforschung Schwarzer Löcher hilft Wissenschaftlern, mehr über die Expansion des Universums, die Entstehung und Entwicklung von Sternen und Planeten zu erfahren und menschliche Theorien über das Universum zu überprüfen.

Thu Thao (laut Live Science )

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