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Schwarzes Loch verschlingt Stern – und wird nur deshalb entdeckt

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Von: Tanja Banner

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Schwarze Löcher im Weltall sind äußerst schwierig aufzuspüren.
Schwarze Löcher im Weltall sind äußerst schwierig aufzuspüren. © imago/Imaginechina-Tuchong

Mittelgroße schwarze Löcher sind äußerst schwer zu entdecken. Doch nun hat sich einer der Himmelskörper verraten: Er hat einen Stern verschlungen.

Santa Cruz – Schwarze Löcher sind äußerst mysteriöse Himmelskörper: Sie haben eine derart große Anziehungskraft, dass sie alles, was sich ihnen nähert, unweigerlich anziehen und verschlingen. Doch das ist nicht alles: Was einmal von einem schwarzen Loch verschlungen wurde, kann nicht mehr entkommen. Das gilt auch für das Licht: Es dringt nicht mehr aus dem schwarzen Loch heraus und macht es so quasi „unsichtbar“.

Schwarze Löcher können daher nur auf zwei Arten entdeckt werden: Durch den Einfluss der massiven Anziehungskraft auf andere Himmelskörper, oder durch das Verschlingen eines Sterns, der dadurch für kurze Zeit hell aufleuchtet. Letzteres nennt man „Tidal Disruption Event“ oder eingedeutscht „Gezeiten-Sternzerrissereignis“. Dabei kommt ein Stern einem schwarzen Loch im Zentrum einer Galaxie so nahe, dass er zerrissen und vom schwarzen Loch verschlungen wird.

Stern leuchtet hell auf und verrät das beteiligte schwarze Loch

Der Stern leuchtet dabei hell auf und verrät zufälligen Beobachtenden das beteiligte schwarze Loch. Genau diesen Fall konnten nun Forschende der University of California (Santa Cruz) beobachten: Mithilfe des Young Supernova Experiment (YSE), einer Himmelsbeobachtung, die kosmische Explosionen und vorübergehende astrophysikalische Ereignisse aufspüren soll, entdeckten die Forschenden ein helles Aufleuchten in einer Zwerggalaxie.

Unbekanntes schwarzes Loch verrät sich, indem es einen Stern verschlingt

Das Leuchten überstrahlte kurzzeitig das kombinierte Sternenlicht der gesamten Galaxie, berichtet das Forschungsteam in seiner Studie, die im Fachjournal Nature Astronomy veröffentlicht wurde. Bis zu diesem Moment war nicht bekannt, dass sich im Zentrum der Galaxie ein schwarzes Loch befindet. Nun hoffen Forschende, aus der Beobachtung Schlüsse auf die Beziehungen zwischen schwarzen Löchern und Galaxien ziehen zu können.

„Diese Entdeckung hat für große Aufregung gesorgt, weil wir mithilfe von Gezeiten-Sternzerrissereignissen nicht nur schwarze Löcher mittlerer Masse in ruhigen Zwerggalaxien finden, sondern auch ihre Masse messen können“, erklärt der Astrophysiker Ryan Foley, ein Co-Autor der Studie. Die Hauptautorin der Studie, Charlotte Angus vom Niels-Bohr-Institut der Universität Kopenhagen, freut sich: „Die Tatsache, dass wir dieses mittelgroße schwarze Loch erwischen konnten, während es einen Stern verschlang, bot uns eine bemerkenswerte Gelegenheit, etwas zu entdecken, das uns sonst verborgen geblieben wäre.“

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Schwarzes Loch entdeckt: „Bemerkenswerte Gelegenheit“

Fachleute vermuten, dass mittelschwere schwarze Löcher den Großteil aller schwarzen Löcher in den Zentren von Galaxien ausmachen. Das Problem der Forschung: mittelgroße schwarze Löcher im Zentrum von Zwerggalaxien sind schwer aufzuspüren, weil die klassischen Techniken, um die mysteriösen Himmelskörper zu finden, für die relativ „kleinen“ schwarzen Löcher meist nicht genau genug sind. Daher sind bisher nur sehr wenige Zwerggalaxien bekannt, in denen sich ein schwarzes Loch befindet.

Universum: Forschung will mehr über mittelschwere schwarze Löcher erfahren

Für die Forschung wäre es jedoch von großem Interesse, mehr über die mittelschweren schwarzen Löcher zu erfahren: „Wenn wir die Population mittelschwerer schwarzer Löcher da draußen verstehen – wie viele es sind und wo sie sich befinden – können wir herausfinden, ob unsere Theorien über die Entstehung supermassereicher schwarzer Löcher korrekt sind“, erläutert der Astrophysiker Enrico Ramirez-Ruiz, ein weiterer Co-Autor der Studie. Seine Kollegin, die Astronomin Vivienne Baldassare ergänzt: „Eine der größten offenen Fragen in der Astronomie ist derzeit, wie supermassereiche schwarze Löcher entstehen.“

Diese supermassereichen schwarzen Löcher wurden im Mittelpunkt zahlreicher großer Galaxien gefunden – auch im Zentrum der Milchstraße gibt es ein solches schwarzes Loch, von dem Forschende erst kürzlich eine Aufnahme gemacht haben. Fachleute gehen davon aus, dass diese gigantischen schwarzen Löcher, die mehrere Millionen bis Milliarden Sonnenmassen haben, aus kleineren schwarzen Löchern entstanden sind, die nur tausende bis hunderttausende Sonnenmassen haben. (tab)

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