Weniger als 2.000 Lichtjahre von der Erde entfernt wurde ein riesiges Schwarzes Loch entdeckt

Astronomen haben das größte bekannte stellare Schwarze Loch in der Milchstraße entdeckt, nachdem sie eine ungewöhnliche Bewegung im Weltraum beobachtet hatten.

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Der sogenannte „schlafende Riese“ namens Gaia BH3 hat eine Masse, die etwa dem 33-fachen unserer Sonnenmasse entspricht, und befindet sich 1.926 Lichtjahre entfernt im Sternbild Aquila und ist damit das zweitnächste bekannte Schwarze Loch zur Erde. . Das nächstgelegene Schwarze Loch ist Gaia BH1, das etwa 1.500 Lichtjahre entfernt liegt und eine Masse von etwa dem Zehnfachen der Masse unserer Sonne hat.

Astronomen entdeckten das Schwarze Loch, als sie Beobachtungen des Gaia-Weltraumteleskops der Europäischen Weltraumorganisation durchsuchten, um bevorstehende Daten der wissenschaftlichen Gemeinschaft zugänglich zu machen. Die Forscher erwarteten nicht, etwas zu finden, aber eine seltsame Bewegung – verursacht durch den Gravitationseinfluss von Gaia BH3 auf einen nahegelegenen Begleiter – erregte ihre Aufmerksamkeit.

Viele „ruhende“ Schwarze Löcher haben keinen Begleiter in der Nähe, von dem sie sich ernähren könnten, daher sind sie schwer zu entdecken und erzeugen kein Licht. Aber andere stellare Schwarze Löcher entziehen Begleitsternen Material, und dieser Materieaustausch setzt helle Röntgenstrahlung frei, die mit Teleskopen beobachtet werden kann.

Die schwankende Bewegung eines alten Riesensterns im Sternbild Aquila zeigte, dass er sich in einem Orbitaltanz mit einem ruhenden Schwarzen Loch befand, dem dritten von Gaia beobachteten ruhenden Schwarzen Loch.

Die Forscher nutzten das Very Large Telescope des European Southern Observatory in der Atacama-Wüste in Chile und andere bodengestützte Observatorien, um die Masse von Gaia BH3 zu bestätigen, und ihre Studie lieferte auch neue Hinweise darauf, wie diese massiven Schwarzen Löcher aussehen. Die Ergebnisse erschienen am Dienstag in der Zeitschrift Astronomie und Astrophysik.

„Niemand hätte erwartet, dass in der Nähe ein massereiches Schwarzes Loch lauert, und es wurde noch nicht entdeckt“, sagte der leitende Studienautor Pasquale Panozzo, ein Astronom am Pariser Observatorium, das zum französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung gehört ein Mitglied der Gaia-Kollaboration. In der aktuellen Situation. „Das ist die Art von Entdeckung, die man einmal in seinem Forscherleben macht.“

Geheimnisse antiker Sterne

Der Titel des massereichsten Schwarzen Lochs in unserer Galaxie wird immer auf Sagittarius A* zurückgehen, das supermassive Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße, das eine Masse von etwa 4 Millionen Sonnenmassen hat, aber das liegt daran Es ist ein supermassereiches Schwarzes Loch. Ein supermassereiches Schwarzes Loch, kein stellares Schwarzes Loch.

Der Prozess, durch den supermassive Schwarze Löcher entstehen, ist nicht genau verstanden, aber eine Theorie besagt, dass er stattfindet Wenn riesige kosmische Wolken zusammenbrechen. Stellare Schwarze Löcher entstehen, wenn massereiche Sterne sterben. Gaia BH3 ist also das massereichste Schwarze Loch in unserer Galaxie, das durch den Tod eines massereichen Sterns entstanden ist.

Die Masse der stellaren Schwarzen Löcher, die in der gesamten Milchstraße beobachtet werden, beträgt im Durchschnitt etwa das Zehnfache der Sonnenmasse. Bis zur Entdeckung von Gaia BH3 war Cygnus X-1 das größte bekannte stellare Schwarze Loch in unserer Galaxie, das eine Masse von 21-facher Sonnenmasse hat. Während Gaia BH3 nach Maßstäben der Astronomen eine außergewöhnliche Entdeckung innerhalb unserer Galaxie ist, ähnelt seine Masse in der Masse Objekten in weit, weit entfernten Galaxien.

Wissenschaftler glauben, dass stellare Schwarze Löcher mit Massen wie Gaia BH3 entstanden sind, als metallarme Sterne kollabierten. Es wird angenommen, dass diese Sterne, deren schwerste Elemente Wasserstoff und Helium sind, im Laufe ihres Lebens weniger Masse verlieren, sodass sie letztlich mehr Material enthalten, das ein massereiches Schwarzes Loch entstehen lassen kann.

Doch bis sie Gaia BH3 entdeckten, konnten Astronomen keine Beweise dafür finden, dass massereiche Schwarze Löcher direkt mit metallarmen Sternen in Verbindung stehen.

Doppelsterne neigen dazu, in ihrer Zusammensetzung ähnlich zu sein, sagten die Studienautoren. Den Erwartungen zufolge stellten die Forscher fest, dass der Stern, der Gaia BH3 umkreist, metallarm war, was bedeutet, dass der Stern, der Gaia BH3 bildete, höchstwahrscheinlich derselbe war.

„Was mich erstaunt, ist, dass die chemische Zusammensetzung des Begleiters derjenigen ähnelt, die wir in alten, metallarmen Sternen in der Galaxie finden“, sagte Elisabetta Cavao, Co-Autorin der Studie und Mitglied der Gaia-Kollaboration am Pariser Observatorium , sagte in einer Erklärung.

Der Stern um Gaia BH3 entstand wahrscheinlich in den ersten zwei Milliarden Jahren nach der Entstehung des Universums durch den Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren. Die Bahn des Sterns, die sich in die entgegengesetzte Richtung zu vielen Sternen in der galaktischen Scheibe der Milchstraße bewegt, weist darauf hin, dass er Teil einer kleinen Galaxie war, die vor mehr als 8 Milliarden Jahren mit der Milchstraße verschmolz.

Nun hofft das Team, dass die Forschung es anderen Astronomen ermöglichen wird, das riesige Schwarze Loch zu untersuchen und mehr von seinen Geheimnissen zu enthüllen, ohne auf die restlichen Daten von Gaia warten zu müssen, deren Veröffentlichung für Ende 2025 geplant ist.

„Es ist beeindruckend zu sehen, welche transformativen Auswirkungen Gaia auf die Astronomie und Astrophysik hat“, sagte Carol Mundell, Wissenschaftsdirektorin der ESA, in einer Erklärung. „Seine Entdeckungen gehen weit über das ursprüngliche Ziel der Mission hinaus, eine äußerst genaue, mehrdimensionale Karte von mehr als einer Milliarde Sternen in der gesamten Milchstraße zu erstellen.“