Astronom*innen haben kürzlich ein massives Schwarzes Loch im Sternbild Aquila entdeckt. Gaia BH3 ist nur 1.924 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt. Das Objekt, das sich in einer binären Umlaufbahn mit einem Begleitstern befindet, entspricht etwa 33 Sonnenmassen und ist damit das massereichste stellare Schwarze Loch, das Forschende bislang in der Milchstraße entdeckt haben.
Das Schwarze Loch Gaia BH3
Die Anwesenheit von Gaia BH3 leitete das internationale Team aus der ungewöhnlichen Bewegung seines Begleitsterns ab, der alle 11,6 Jahre das Schwarze Loch umkreist. Dieser Begleitstern hat nur 76 Prozent der Masse unserer Sonne und ist fünfmal so groß und weist eine niedrige Konzentration an schweren Elementen auf. Diese Eigenschaften deuten darauf hin, dass der Stern alt ist, gebildet in einer Zeit, als das Universum weniger schwere Elemente zur Verfügung hatte.
Die Dynamik des Systems zeigt, dass das Gaia BH3 aus einem massereichen Stern mit niedriger Metallizität entstanden sein muss. Das Problem besteht darin, dass sich diese Bedingung schwer mit aktuellen Modellen der Sternentwicklung vereinbaren lässt. Die Entdeckung eines so massiven Objekts in der Nähe unseres Sonnensystems war unerwartet und hebt Lücken in unserem Verständnis darüber hervor, wie massereiche Sterne sterben und sich zu Schwarzen Löchern entwickeln.
Die Forschenden erklären im Rahmen ihrer Studie, dass das Objekt keine Bedrohung für die Erde darstelle. Seine gravitative Wirkung sei nicht bedeutender als die eines Sterns ähnlicher Masse. Allerdings wirft seine Entdeckung wichtige Fragen zur Verbreitung ruhender Schwarzer Löcher in der Milchstraße auf. Astronom*innen schätzen, dass es bis zu 100 Millionen solcher Körper in unserer Galaxie geben könnte, von denen die meisten aufgrund ihrer Lichtlosigkeit und ruhenden Natur unentdeckt bleiben.
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Team unternahm „außergewöhnlichen Schritt“
„Niemand hat damit gerechnet, ein massereiches schwarzes Loch zu finden, das in der Nähe lauert und bisher unentdeckt geblieben ist“, zitiert die Europäische Südsternwarte Pasquale Panuzzo in einer Pressemitteilung. „Diese Art von Entdeckung macht man nur einmal in seinem Forscherleben“, fährt der Astronom vom Observatoire de Paris des französischen Nationalen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS) fort.
Das Gaia-Weltraumteleskop, das die Erdbahn um die Sonne teilt, ist seit 2013 in Betrieb und sammelt weiterhin Daten, die möglicherweise mehr verborgene Schwarze Löcher aufdecken könnten. Die vierte Datenausgabe von Gaia, die bis Ende 2025 erwartet wird, wird mit Spannung erwartet und könnte zur Entdeckung weiterer dieser schwer fassbaren Himmelsobjekte führen.
„In Anbetracht der Einzigartigkeit der Entdeckung haben wir den außergewöhnlichen Schritt unternommen, diese auf vorläufigen Daten basierende Arbeit vor der bevorstehenden Ausgabe der Gaia-Daten zu veröffentlichen“, so Elisabetta Caffau, Mitautorin der Studie und ebenfalls Mitglied der Gaia-Kollaboration am CNRS Observatoire de Paris.
Quellen: „Discovery of a dormant 33 solar-mass black hole in pre-release Gaia astrometry“ (Astronomy & Astrophysics, 2024); Europäische Südsternwarte
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