Erster Doppelstern in der Nähe des supermassiven Schwarzen Lochs unserer Galaxie entdeckt
Ein internationales Forscherteam hat einen Doppelstern entdeckt, der nahe Sagittarius A* umkreist, dem supermassiven Schwarzen Loch im Zentrum unserer Galaxie. Es ist das erste Mal, dass ein Sternpaar in der Nähe eines supermassiven Schwarzen Lochs gefunden wurde. Die Entdeckung, die auf Daten des Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) basiert, hilft uns zu verstehen, wie Sterne in Umgebungen mit extremer Schwerkraft überleben, und könnte den Weg für die Entdeckung von Planeten in der Nähe von Sagittarius A* ebnen.
„ Schwarze Löcher sind nicht so zerstörerisch wie wir dachten “, sagt Florian Peißker, Forscher an der Universität zu Köln und Hauptautor der heute in Nature Communications veröffentlichten Studie . Doppelsterne – Paare von Sternen, die einander umkreisen – kommen im Universum sehr häufig vor, aber man hat sie noch nie zuvor in der Nähe eines supermassereichen Schwarzen Lochs gefunden, wo die intensive Schwerkraft Sternsysteme instabil machen kann.
Diese neue Entdeckung zeigt, dass manche Doppelsterne sogar unter zerstörerischen Bedingungen kurzzeitig gedeihen können. D9, wie der neu entdeckte Doppelstern genannt wird, wurde gerade noch rechtzeitig entdeckt: Sein Alter wird auf nur 2,7 Millionen Jahre geschätzt, und die starke Gravitationskraft des nahegelegenen schwarzen Lochs wird wahrscheinlich dazu führen, dass er innerhalb von nur einer Million Jahren zu einem einzigen Stern verschmelzen wird, eine sehr kurze Zeitspanne für ein so junges System.
„ Dies bietet auf kosmischer Zeitskala nur ein kleines Zeitfenster für die Beobachtung eines solchen Doppelsternsystems – und es ist uns gelungen! “, erklärt Co-Autorin Emma Bordier, die ebenfalls an der Universität zu Köln forscht und früher bei der ESO studiert hat.
Viele Jahre lang dachten Wissenschaftler auch, dass die extremen Umgebungsbedingungen in der Nähe eines supermassiven Schwarzen Lochs die Entstehung neuer Sterne dort verhindern. Mehrere junge Sterne, die in unmittelbarer Nähe von Sagittarius A* gefunden wurden, haben diese Annahme widerlegt. Die Entdeckung des jungen Doppelsterns zeigt nun, dass sogar Sternpaare das Potenzial haben, unter diesen rauen Bedingungen zu entstehen. „ Das D9-System zeigt deutliche Anzeichen für das Vorhandensein von Gas und Staub um die Sterne, was darauf hindeutet, dass es sich um ein sehr junges Sternsystem handeln könnte, das in der Nähe des supermassiven Schwarzen Lochs entstanden sein muss “, erklärt Co-Autor Michal Zajaček, Forscher an der Masaryk-Universität in Tschechien und der Universität zu Köln.
Das neu entdeckte Doppelsternsystem wurde in einem dichten Cluster aus Sternen und anderen Objekten gefunden, die Sagittarius A* umkreisen und als S-Cluster bezeichnet werden. Am rätselhaftesten in diesem Cluster sind die G-Objekte, die sich wie Sterne verhalten, aber wie Wolken aus Gas und Staub aussehen.
Bei ihren Beobachtungen dieser mysteriösen Objekte entdeckte das Team ein überraschendes Muster in D9. Die mit dem ERIS- Instrument des VLT erhaltenen Daten, kombiniert mit Archivdaten des SINFONI- Instruments, enthüllten wiederkehrende Schwankungen in der Geschwindigkeit des Sterns, was darauf hindeutete, dass es sich bei D9 tatsächlich um zwei Sterne handelt, die einander umkreisen. „ Ich dachte, meine Analyse sei falsch “, sagt Peißker, „ aber das spektroskopische Muster umfasste etwa 15 Jahre, und es war klar, dass diese Entdeckung tatsächlich der erste beobachtete Doppelstern im S-Cluster ist .“
Die Ergebnisse werfen neues Licht auf die Frage, was die mysteriösen G-Objekte sein könnten. Das Team vermutet, dass es sich tatsächlich um eine Kombination aus Doppelsternen handeln könnte, die noch nicht miteinander verschmolzen sind, und dem übrig gebliebenen Material von bereits verschmolzenen Sternen.
Die genaue Natur vieler Objekte, die Sagittarius A* umkreisen, sowie wie sie so nahe am supermassereichen Schwarzen Loch entstanden sein könnten, bleiben ein Rätsel. Doch das GRAVITY+ -Upgrade des VLT-Interferometers und das METIS- Instrument am im Bau befindlichen Extremely Large Telescope ( ELT ) der ESO in Chile könnten dies bald ändern. Beide Einrichtungen werden es dem Team ermöglichen, noch detailliertere Beobachtungen des galaktischen Zentrums durchzuführen, die Natur bekannter Objekte zu enthüllen und zweifellos weitere Doppelsterne und junge Systeme aufzudecken. „ Unsere Entdeckung lässt uns über die Existenz von Planeten spekulieren, da diese oft um junge Sterne herum entstehen. Es erscheint plausibel, dass die Entdeckung von Planeten im galaktischen Zentrum nur eine Frage der Zeit ist “, schließt Peißker.
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