Das glaube ich nicht
Eigentlich müsste es in der Milchstraße hunderte Millionen Schwarzer Löcher geben, doch die meisten von ihnen sind inaktiv und bleiben daher unsichtbar. Nun jedoch haben Astronomen ein solches „stilles“ Schwarzes Loch in unserer kosmischen Nachbarschaft entdeckt: Das Schwarze Loch liegt nur 1000 Lichtjahre von uns entfernt in einem Doppelsternsystem, das am Südhimmel sogar mit bloßem Auge sichtbar ist. Verraten hat sich der „unsichtbare Dritte“ in diesem System nur durch seine Schwerkraftwirkung auf die Bahnen seiner beiden Begleitsterne.
Wenn ein sehr massereicher Stern am Ende seines Lebenszyklus angelangt ist, explodiert er in einer Supernova. Er schleudert dabei seine Hüllen ab und sein Kern kollabiert zu einem Schwarzen Loch. Solche stellaren Schwarzen Löcher sind zwar selbst unsichtbar, weil sie alles Licht schlucken. Astronomen können sie aber über ihre Wirkung auf ihre kosmische Umgebung aufspüren. Meist gelingt dies, wenn die Schwarzen Löcher gerade Materie verschlingen und sich um ihren Ereignishorizont eine rotierende Scheibe aus heißen, Röntgenstrahlung abgebenden Gasen bildet. Seit 2016 haben Forscher zudem mehrere stellare Schwarze Löcher über die Gravitationswellen nachgewiesen, die bei der Verschmelzung zweier solcher Objekte entstehen. Doch ein Rätsel bleibt: Astronomischen Modellen zufolge müsste es in unserer Milchstraße zwischen 100 Millionen und rund einer Milliarde stellare Schwarze Löcher geben, gefunden haben Astronomen davon aber erst wenige hundert. Denn inaktive Schwarze Löcher entziehen sich meist der Beobachtung.
Der „Dritte im Bunde“ ist unsichtbar
Doch es gibt Konstellationen, in denen sich auch solche „unsichtbaren“ Schwarzen Löcher verraten können, wie nun eine Entdeckung von Thomas Rivinius von der Europäischen Südsternwarte (ESO) und seinen Kollegen belegt. Im Rahmen einer Studie über Doppelsternsysteme hatten sie die Bewegungsdaten solcher Sternenpaare mithilfe eines Teleskops am La-Silla-Observatorium in Chile untersucht. Dabei fiel ihnen das Doppelsternsystem HR 6819 ins Auge. Dieses Paar von bläulich leuchtenden Sternen liegt rund 1000 Lichtjahre von uns entfernt und ist am Himmel der Südhalbkugel schon mit bloßem Auge sichtbar. Doch die Analysen der Umlaufbahnen dieser beiden Sterne enthüllten, dass es in diesem System noch einen dritten, rund vier Sonnenmassen schweren Partner geben muss, wie die Forscher berichten. Dieser wird von einem der beiden Sterne im Laufe von 40 Tagen umkreist, während der zweite Partner mit deutlich größerem Abstand um beide herumläuft.
Doch in den Teleskopdaten war von diesem Objekt keine Spur zu erkennen. Nach Ansicht der Forscher lässt dies nur einen Schluss zu: „Ein unsichtbares Objekt mit einer Masse, die mindestens viermal so groß ist wie die der Sonne, kann nur ein Schwarzes Loch sein“, erklärt Rivinius. „Wir waren völlig überrascht, als wir feststellten, dass dies das erste Sternsystem mit einem Schwarzen Loch ist, das man mit bloßem Auge sehen kann“, ergänzt Co-Autor Petr Hadrava von der Tschechischen Akademie der Wissenschaften. Doch nicht nur das: Dieser verborgene Riese in H 6819 ist das der Erde am nächsten gelegene Schwarze Loch. Bisher galt ein aktives, Röntgenstrahlen aussendendes Schwarzes Loch im rund 3500 Lichtjahre entfernten Doppelsystem V6161 Monocerotis als unser nächster „schwarzer“ Nachbar. Das neu entdeckte Schwarze Loch in HR 6819 ist uns jedoch dreimal näher.
(Video: ESO)
„Nur die Spitze eines Eisbergs“
Das in H 6819 entdeckte stellare Schwarze Loch ist eines der ersten bisher bekannten, das nicht aktiv Materie verschlingt und daher auch keine Strahlung aussendet. Nach Ansicht von Rivinius und seinen Kollegen müsste es jedoch eine ganze Population von solchen inaktiven Schwarzen Löchern in der Milchstraße geben. HR 6819 sei nur die „Spitze eines Eisbergs“, so die Forscher. Sie hoffen, dass man durch die gezielte Suche nach Doppelsternsystemen mit ungewöhnlichen Umlaufbahnen noch weitere solcher verborgenen Schwarzen Löcher finden wird. Tatsächlich haben die Astronomen schon einen weiteren Kandidaten ausfindig gemacht: „Wir haben festgestellt, dass ein anderes System, genannt LB-1, ebenfalls ein solches Dreifachsystem sein könnte, auch wenn wir mehr Beobachtungen benötigen, um dies sicher sagen zu können“, berichtet Co-Autorin Marianne Heida von der ESO. „LB-1 ist etwas weiter von der Erde entfernt, aber astronomisch gesehen immer noch ziemlich nah.“
Quelle: Thomas Rivinius (European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO), Santiago) et al., Astronomy & Astrophysics, 2020; doi: 10.1051/0004-6361/202038020
