Wo ist das nächste Schwarze Loch?
Künstlerische Darstellung: Sonnenähnlicher Stern mit Schwarzem Loch (Quelle:
International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani)
Schwarze Löcher aufzuspüren ist nicht ganz einfach: Wie der Name schon verrät, senden sie selbst kein Licht aus und bleiben somit für uns unsichtbar. Trotzdem machen sie– manchmal – auf sich aufmerksam: So können Schwarze Löcher Materie um sich sammeln und zum Strahlen bringen. Aber nicht alle machen sich so bemerkbar. Für die „wirklich schwarzen“ Schwarzen Löcher muss man tiefer in die astronomische Trickkiste greifen.
Schlüsselelement bei der Entdeckung der dunklen Giganten ist immer die Gravitation, mit der sie direkten Einfluss auf ihre Umgebung ausüben. Nicht immer sind die Beobachtungen eindeutig, oft bleibt nach dem Ausschlussprinzip eben nur noch ein Schwarzes Loch als plausible Erklärung übrig. Einige bekannte Schwarze Löcher finden sich dabei in Doppelsternsystemen. Doppelsterne lassen sich mithilfe verschiedener Methoden aufspüren – etwa durch die Änderung ihrer Radialgeschwindigkeit oder bei besonders nahen Sternen auch durch eine astrometrisch messbare Ellipsenbahn am Himmel.
Diese beiden Methoden halfen in den letzten Jahren auf der Suche nach den erdnächsten Schwarzen Löchern und führten zu unerwarteten Ergebnissen: Beim Durchwühlen des riesigen Datenschatzes, der mithilfe des GAIA-Teleskops zusammengetragen wurde, fanden Forscherteams seit 2022 teils unabhängig voneinander merkwürdige Kandidaten: Einer dieser rätselhaften Sterne war sonnenähnlich und bewegte sich am Himmel so, als würde er einen Stern mit zehn Sonnenmassen auf einer weiten Umlaufbahn umkreisen. Ein solcher Stern müsste denn auch viel heller sein, war aber in Nachfolgebeobachtungen nirgends zu finden. Somit enthält der mittlerweile „Gaia BH1“ getaufte Doppelstern mit hoher Wahrscheinlichkeit ein schwarzes Loch – und mit einer Entfernung von knapp unter 1600 Lichtjahren wäre es auch das erdnächste derzeit bekannte.
Damit nicht genug: Schon 2023 wurde die Entdeckung von Gaia BH2 bekannt gegeben. Mit der gleichen Methode wurde hier ein Doppelstern gefunden, der aus einem Roten Riesen und einem neunmal schwereren Schwarzen Loch besteht – diesmal in knapp 3800 Lichtjahren Entfernung. Im April 2024 vermeldete die ESO dann einen weiteren spektakulären Fund: Im System Gaia BH3 findet sich neben einem metallarmen G-Riesen auch ein Schwarzes Loch mit fast 33 Sonnenmassen – ein Rekord: noch nie wurde ein so massereiches stellares Schwarzes Loch entdeckt. Mit etwa 1950 Lichtjahren Distanz reiht es sich zwischen die beiden anderen neuentdeckten Löcher ein.
Diese Entdeckungen werfen natürlich allerlei Fragen auf, unter anderem: Wenn es in unserer kosmischen Nachbarschaft schon so zahlreich Schwarze Löcher gibt, wie sieht dann die Verteilung über die ganze Galaxis aus? Wie kann ein stellares Schwarzes Loch 33 Sonnenmassen erreichen? Und wie konnten solche seltsamen Doppelsternsysteme überhaupt entstehen? Die derzeitigen Modelle sprechen eher dagegen, dass die Bestandteile der drei Doppelsternsysteme von Anfang an zusammengehörten: Möglicherweise haben die Schwarzen Löcher ihre Begleitsterne erst später eingefangen. Weitere Beobachtungen und Entdeckungen könnten bei der Beantwortung all dieser Fragen helfen. Es bleibt also spannend.
Schwarze Löcher
Die wichtigsten theoretischen Grundlagen: Verständlich, überraschend, aktuell.
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