Das dem Sonnensystem am nächsten gelegene Schwarze Loch wurde entdeckt und es ist nur 1.000 Lichtjahre von uns entfernt!

[Mobile Software: BoKeYuan] Ein Team von Astronomen der Europäischen Südsternwarte (ESO) und anderer Institutionen hat ein Schwarzes Loch entdeckt, das nur 1.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Dieses Schwarze Loch ist dem Sonnensystem näher als alle anderen bisher entdeckten Schwarzen Löcher und es ist das uns bisher am nächsten gelegene Schwarze Loch. Gleichzeitig ist dieses Schwarze Loch Teil eines Dreifachsternsystems, das mit bloßem Auge erkennbar ist. Das Team fand Hinweise auf das unsichtbare Objekt, indem es seine beiden Begleitsterne mit dem 2,2-Meter-Teleskop von MPG/ESO am La-Silla-Observatorium der Europäischen Südsternwarte in Chile verfolgte.

Doch dieses Dreifachsystem ist möglicherweise nur die Spitze des Eisbergs, denn in Zukunft könnten noch weitere ähnliche Schwarze Löcher entdeckt werden. „Wir waren völlig überrascht, als wir erkannten, dass dies das erste System war, in dem ein Schwarzes Loch und ein Stern mit bloßem Auge sichtbar waren“, sagte Petr Hadrava, emeritierter Wissenschaftler der Akademie der Wissenschaften der Tschechischen Republik in Prag und Co-Autor der Studie. Das System befindet sich im Sternbild Teleskop und ist uns so nahe, nur 1.000 Lichtjahre entfernt, dass die beiden Begleitsterne des Schwarzen Lochs in einer dunklen, klaren Nacht von der Südhalbkugel aus beobachtet werden können, ohne dass dazu ein Teleskop wie beispielsweise ein Fernglas erforderlich wäre.

„Dieses dreifache Schwarze-Loch-System enthält das der Erde am nächsten gelegene bekannte Schwarze Loch“, sagte Thomas Rivinius, ein Wissenschaftler der Europäischen Südsternwarte, der die in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlichte Studie leitete. Das Forschungsteam beobachtete das System mit der Bezeichnung HR6819 ursprünglich im Rahmen einer Studie über Doppelsternsysteme. Bei der Analyse der Beobachtungen waren die Forscher jedoch überrascht, als in HR 6819 ein bislang unentdecktes drittes Objekt entdeckt wurde: Es handelte sich um ein schwarzes Loch. Beobachtungen mit dem Fellowes-Spektrographen am MPG/ESO 2,2-m-Teleskop auf La Silla zeigen, dass:

Einer der beiden sichtbaren Sterne umkreist alle 40 Tage ein unsichtbares Objekt, während der zweite Stern sehr weit vom inneren Paar entfernt ist. „Die zur Ermittlung des 40-Tage-Zeitraums notwendigen Beobachtungen mussten über mehrere Monate verteilt werden“, erklärt Dietrich Baade, Co-Autor der Studie und emeritierter Astronom der Europäischen Südsternwarte in Garching. Dies ist dem bahnbrechenden Service-Beobachtungsprogramm der ESO zu verdanken, in dessen Rahmen ESO-Mitarbeiter im Auftrag der Wissenschaftler, die diese benötigen, Beobachtungen durchführen. Das in HR6819 verborgene Schwarze Loch ist eines der ersten entdeckten Schwarzen Löcher mit Sternmasse.

Diese Schwarzen Löcher interagieren nicht heftig mit ihrer Umgebung und erscheinen daher wirklich „schwarz“. Doch durch die Untersuchung der Umlaufbahn des inneren Sterns und die Berechnung seiner Masse gelang es dem Team, die Existenz des Schwarzen Lochs nachzuweisen: Es handelt sich um ein Schwarzes Loch mit einer Masse, die mindestens viermal so groß ist wie die der Sonne. Bisher haben Astronomen in unserer Galaxie nur einige Dutzend Schwarze Löcher entdeckt, und fast alle interagieren stark mit ihrer Umgebung und machen ihre Anwesenheit durch die Freisetzung starker Röntgenstrahlen bei dieser Interaktion bekannt.

Wissenschaftler gehen jedoch davon aus, dass im Laufe der Existenz der Milchstraße noch viel mehr Sterne am Ende ihres Lebens kollabierten und zu schwarzen Löchern wurden. Die Entdeckung eines „stillen“, unsichtbaren Schwarzen Lochs in HR 6819 liefert Hinweise darauf, wo sich die vielen verborgenen Schwarzen Löcher in der Milchstraße befinden könnten. Vielleicht muss es da draußen viele Schwarze Löcher geben, aber wir kennen nur sehr wenige davon. Wenn wir wissen, wonach wir suchen müssen, sind wir besser in der Lage, sie zu finden. Die Entdeckung eines Schwarzen Lochs in einem Dreifachsystem in unserer Nähe lässt darauf schließen, dass wir nur die „Spitze des aufregenden Eisbergs“ sehen. Astronomen glauben, dass die Entdeckung Licht auf ein zweites System werfen könnte.

„Wir erkannten, dass ein weiteres System namens LB-1 ebenfalls ein solches Dreifachsystem sein könnte, obwohl weitere Beobachtungen nötig waren, um sicherzugehen“, sagte Marianne Heida, Postdoktorandin an der Europäischen Südsternwarte und Co-Autorin der Studie. LB-1 ist etwas weiter von der Erde entfernt, aber in astronomischen Maßstäben immer noch ziemlich nah, was bedeutet, dass es da draußen wahrscheinlich noch mehr dieser Systeme gibt. Indem wir sie finden und untersuchen, können wir viel über die Entstehung und Entwicklung dieser seltenen Sterne lernen, die etwa die achtfache Masse unserer Sonne besitzen und bei einer Supernova-Explosion schließlich ein schwarzes Loch hinterlassen.

Diese Entdeckungen innerer Paare und entfernter Dreifachsterne könnten auch Hinweise auf heftige kosmische Verschmelzungen liefern, bei denen Gravitationswellen freigesetzt werden, die stark genug sind, um auf der Erde nachgewiesen zu werden. Einige Astronomen glauben, dass es in Systemen ähnlich wie HR 6819 oder LB-1 zu Verschmelzungen kommen kann, wobei das innere Paar jedoch aus zwei Schwarzen Löchern oder einem Schwarzen Loch und einem Neutronenstern besteht. Das entfernte äußere Objekt könnte durch seine Gravitation auf das innere Paar so eingewirkt haben, dass eine Verschmelzung ausgelöst und Gravitationswellen freigesetzt wurden. Obwohl HR6819 und LB-1 nur ein Schwarzes Loch und keine Neutronensterne haben, können diese Systeme Wissenschaftlern helfen zu verstehen, wie Sternkollisionen in Dreifachsternsystemen auftreten.