Forschende haben erstmals ein Dreifach-System entdeckt, das ein Schwarzes Loch beherbergt. Das überraschende System gibt Einblicke in die Entstehung dieser kosmischen Giganten und könnte die bisherige Vorstellung von deren Entstehungsprozessen infrage stellen. Die Entdeckung geschah durch Zufall und könnte zukünftig die Suche nach weiteren Dreifach-Systemen revolutionieren.

Schwarzes Loch: Erster Fund dieser Art

Das Schwarze Loch befindet sich im V404 Cygni-System, etwa 8.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Es handelt sich um ein sogenanntes Röntgendoppelsternsystem, bei dem ein Schwarzes Loch einen nahen Stern umkreist und dabei dessen Materie „verschlingt“. Neu ist jedoch, dass Astronom*innen einen weiteren, weit entfernten Stern entdeckten, der ebenfalls den kosmischen Riesen umkreist. Der äußere Stern benötigt etwa 70.000 Jahre für eine Umrundung, während der innere nur 6,5 Tage benötigt.

„Diese Entdeckung war eigentlich nur ein glücklicher Zufall! Ich habe mir gerade ein Bild von V404 Cygni angesehen und bemerkte, dass es sich um ein Dreifach-Horoskop handelt“, sagte Kevin Burdge vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) und Leiter der Studie gegenüber Space.com im Interview. Diese Konstellation ist bemerkenswert, da bei der Entstehung eines Schwarzen Lochs durch eine Supernova eigentlich die entfernten Begleitsterne herausgeschleudert werden sollten. Das war hier jedoch nicht der Fall.

„Die Tatsache, dass dieser Stern noch gebunden ist, ist überraschend, weil sie andeutet, dass er einen Geburtsschub mit niedriger Energie erhalten hat. Insgesamt ist es nicht überraschend, dass Schwarze Löcher Dreiergruppen haben, weil ein großer Teil der massereichen Sterne Dreiergruppen hat, aber überraschend ist, dass dieses System die Dreiergruppe beibehalten hat, nachdem das Schwarze Loch entstanden ist“, erklärt Burdge.

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Weitere Forschungen sollen neue Antworten liefern

Die Forschenden vermuten, dass dieses Schwarze Loch durch einen sanfteren Prozess, den sogenannten „direkten Kollaps“, entstanden ist. Bei diesem Vorgang kollabiert der Stern in sich, ohne eine gewaltige Explosion zu verursachen. Diese Hypothese könnte nun bestätigen, dass nicht alle Schwarzen Löcher durch Supernovae entstehen, wie es bisher angenommen wurde.

Um die Stabilität des Dreifach-Systems zu untersuchen, führten die Wissenschaftler*innen zahlreiche Simulationen durch. Diese legten nahe, dass der direkte Kollaps der plausibelste Erklärungsansatz für die ungewöhnliche Anordnung der Sterne ist. Weitere Forschungen sollen nun zeigen, ob es ähnliche Systeme gibt und wie häufig diese Art der Schwarzen-Loch-Entstehung vorkommt.

Quellen: „The black hole low-mass X-ray binary V404 Cygni is part of a wide triple“ (2024, Nature); Space.com

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