Riesiges Schwarzes Loch in der Milchstraße entdeckt: Es befindet sich hinter einigen Sternen, die dort nicht sein sollten

von Barbara

21 Juli 2024

Die Darstellung eines Schwarzen Lochs, wie es im Omega-Centauri-Haufen vermutet wird

NASA Hubble Space Telescope

Schwarze Löcher entziehen sich den üblichen Klassifizierungen: Wir wissen, dass es sie gibt, vielleicht sogar dort, wo wir sie nicht erwarten, aber sonst wissen wir wenig über sie. Bei der Beobachtung des Weltraums können wir in der Regel zwei Arten von Schwarzen Löchern relativ leicht identifizieren: solche mit stellaren Massen, die durch kollabierende Sterne entstanden sind, und supermassereiche Löcher, wie das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße. Es gibt jedoch auch Schwarze Löcher mittlerer Masse, die sehr selten sind, aber unglaublich nützlich für das Verständnis der Entstehung und Entwicklung dieser Himmelskörper. Einige Forscher haben vielleicht gerade eines entdeckt, das sich hinter einigen Sternen verbirgt, die dort nicht sein dürften.

Die Bedeutung von Schwarzen Löchern mittlerer Masse

Wie bereits in der Einleitung erwähnt, finden wir im Weltraum normalerweise nur stellarmasse Schwarze Löcher und supermassereiche Schwarze Löcher. Erstere haben eine Masse, die ein paar Dutzend Mal so groß ist wie die eines Sterns, während letztere eine Masse haben, die Milliarden Mal so groß ist wie die der Sonne, wie zum Beispiel Sagittarius A*. Dazwischen liegen jedoch die so genannten Intermediate-Mass Black Holes oder IMBH, schwarze Löcher mit einer Masse zwischen etwa 100 und 100 Tausend Sonnenmassen. Sie sind für das Verständnis des Übergangs von kleineren zu größeren Schwarzen Löchern unerlässlich, aber so selten, dass es gar nicht so einfach ist, eines zu finden. Selbst wenn man es buchstäblich vor Augen hat.

Aus diesem Grund ist die von Astronomen des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Deutschland gemachte Entdeckung von historischer Bedeutung. Nach der Analyse von 20 Jahren Daten des Weltraumteleskops Hubble fiel den Forschern in der Region Omega Centauri, einem 17.000 Lichtjahre von uns entfernten Sternhaufen, etwas Seltsames auf: Einige Sterne bewegten sich schnell. Vielleicht zu schnell.

Schwarzes Loch mittlerer Masse in Omega Centauri gefunden

Die Suche nach dem schwarzen Loch mittlerer Masse in Omega Centauri, dank des Hubble-Teleskops

NASA Goddard/Youtube

Um zu verstehen, wie man ein Schwarzes Loch mittlerer Masse findet, muss man zunächst wissen, was ein Kugelsternhaufen ist. Dabei handelt es sich um ein kugelförmiges Gebilde, in dem Millionen von Sternen nebeneinander existieren, über dessen Entstehung man aber nur Vermutungen anstellen kann. Omega Centauri zum Beispiel ist 150 Lichtjahre groß und könnte der Rest einer Zwerggalaxie sein, die sich jetzt innerhalb der Milchstraße befindet. So wie die Sterne unserer Galaxie um Sagittarius A* kreisen, könnten auch die Sterne von Omega Centauri um ein Schwarzes Loch kreisen. Aber um welches?

In einer in Nature veröffentlichten Studie haben Forscher des Max-Planck-Instituts für Astronomie Beweise für diese Dynamik gefunden. Insbesondere entdeckten sie dank der von Hubble gesammelten Bilder, dass sich sieben Sterne des Haufens mit einer höheren Geschwindigkeit bewegten als der Sternhaufen. Was ist der Grund für diesen Unterschied? Die einzige Antwort, die mit den Beobachtungen vereinbar ist, ist ein Schwarzes Loch, allerdings eines mit mittlerer Masse.

Sterne, die nicht da sein sollten, und schwarze Löcher, die man nicht sehen kann

Nach den durchgeführten Beobachtungen scheint das neue IMBH eine Masse zu haben, die mindestens 8200-mal so groß ist wie die der Sonne, und könnte dazu beitragen, die Entstehung und Entwicklung schwarzer Löcher in unserer Galaxie zu verstehen. Dies sind die Worte des Hauptautors der Studie, Maximilian Häberle:

Wir haben sieben Sterne entdeckt, die dort nicht sein sollten. Sie bewegen sich so schnell, dass sie den Haufen verlassen und nie mehr zurückkehren würden. Die wahrscheinlichste Erklärung ist, dass ein sehr massereiches Objekt diese Sterne durch seine Schwerkraft anzieht und sie in der Nähe des Zentrums hält. Das einzige Objekt, das so massiv sein könnte, ist ein Schwarzes Loch mit einer Masse, die mindestens 8200 Mal so groß ist wie die unserer Sonne.

Kurz gesagt, im Inneren von Omega Centauri befindet sich ein Schwarzes Loch mittlerer Masse, das in der Lage ist, die Raumzeit so stark zu krümmen, dass sich die Relativgeschwindigkeit der Sterne erhöht. Die Entdeckung des Astronomenteams ist ein weiterer Beleg für die Vielfalt der schwarzen Löcher in unserer Galaxie, aber sie ist erst der Anfang. Wer weiß, vielleicht entdecken wir ja sogar ein Schwarzes Loch in unserer Nähe, am Rande des Sonnensystems oder kurz dahinter.