Schwarze Löcher faszinieren die Astronomie seit vielen Jahrzehnten. Seit ihrer ersten Erwähnung im Jahr 1964 hat sich jedoch viel verändert. Die Wissenschaft verfügt mittlerweile nicht nur über ein deutlich besseres Verständnis dieser dunklen Allesfresser, sondern hat auch erste Aufnahmen von ihnen gemacht. Trotzdem bleiben viele Fragen offen. Eine neue Entdeckung des Max-Planck-Instituts für Astronomie könnte nun helfen, eine dieser Fragen zu beantworten.
Mittelschweres Schwarzes Loch entdeckt
Eine kürzliche Entdeckung im Sternhaufen Omega Centauri hat ein zentrales Schwarzes Loch mit einer Masse von mindestens 8.200 Sonnenmassen enthüllt. Dieser Durchbruch unter der Leitung von Maximilian Häberle, Doktorand der Astronomie und Stipendiat der International Max Planck Research School on Astronomy and Cosmic Physics an der Universität Heidelberg (IMPRS HD), stellt die erste definitive Beobachtung eines mittelschweren Schwarzen Lochs dar. Dabei handelt es sich sozusagen um das „fehlende Bindeglied“ zwischen stellaren und supermassereichen Schwarzen Löchern.
Veröffentlicht in Nature, bestätigt die Studie die Existenz solcher Objekte und deutet darauf hin, dass Omega Centauri der verbleibende Kern einer Galaxie ist, die die Milchstraße vor Milliarden von Jahren absorbiert hat.
Omega Centauri, sichtbar auf der südlichen Hemisphäre, besteht aus etwa zehn Millionen Sternen in einer dicht gepackten, kugelförmigen Formation. Forschende identifizierten ein zentrales Schwarzes Loch durch die Analyse von über 500 Archivbildern des Hubble-Weltraumteleskops. Sieben schnell bewegende Sterne in der Nähe des Zentrums des Haufens deuteten auf das Vorhandensein eines massiven, unsichtbaren Objekts hin, das mit einem Schwarzen Loch übereinstimmt. Doch auch sie mussten zunächst einmal identifiziert werden. „Die Suche nach schnellen Sternen und die Dokumentation ihrer Bewegung war die sprichwörtliche Suche nach der Nadel im Heuhaufen“, erklärte Häberle.
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„Das nächstgelegene bekannte Beispiel“
Die Ergebnisse der Studie stützen auch die Theorie, dass Omega Centauri der Kern einer ehemaligen Galaxie ist, die von der Milchstraße zerstört wurde. Dieses Schwarze Loch sei seit der Absorption dieser relativ unverändert geblieben und biete einen einzigartigen Einblick in die frühen Stadien der galaktischen Entwicklung. Die Entdeckung biete damit auch eine Momentaufnahme davon, wie sich Galaxien im Laufe der Zeit entwickeln und verschmelzen.
„Bei früheren Studien der Zentralregionen von Omega Centauri konnte man jeweils kritisch nachfragen“, ergänzte Nadine Neumayer, Gruppenleiterin am Max-Planck-Institut für Astronomie. „Wo sind denn die Hochgeschwindigkeitssterne?“ Mit der neuen Studie habe man endlich eine Antwort auf die Frage und damit auch die Sicherheit darüber, dass Omega Centauri tatsächlich ein mittelschweres Schwarzes Loch enthält. „Mit einer Entfernung von etwa 18.000 Lichtjahren ist dies das nächstgelegene bekannte Beispiel für ein massereiches Schwarzes Loch.“
Die Identifizierung dieses Objekts löst nicht nur eine langjährige Debatte, sondern eröffnet auch neue Wege zur Erforschung ähnlicher Schwarzer Löcher in anderen galaktischen Überresten. Als das nächstgelegene bekannte Beispiel bietet es eine unvergleichliche Gelegenheit, diese kosmischen Phänomene und ihre Rollen bei der Gestaltung des Universums zu erforschen.
Quelle: „Fast-moving stars around an intermediate-mass black hole in ω Centauri“ (Nature, 2024); Max-Planck-Institut für Astronomie
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