Schwarze Löcher

Astronomen weisen erstes schwarzes Loch von Sternmasse in Omega Centauri nach

Mehr als 20 Jahre Hubble-Daten und aktuelle Messungen des James-Webb-Weltraumteleskops enthüllen im größten Kugelsternhaufen der Milchstraße ein Doppelsternsystem mit einem schwarzen Loch von 4,46 Sonnenmassen, eines von schätzungsweise 10.000 solcher Objekte im Haufen.

Ein Forschungsteam hat im Kugelsternhaufen Omega Centauri erstmals ein einzelnes schwarzes Loch von Sternmasse eindeutig nachgewiesen. Das Objekt trägt die Bezeichnung oMEGACat BH-2 und bildet zusammen mit einem deutlich leichteren Stern ein Doppelsternsystem. Der Name spielt auf einen früheren Fund an: Bereits 2024 hatte ein teilweise identisches Forschungsteam im Zentrum von Omega Centauri Hinweise auf ein mittelschweres schwarzes Loch mit rund 8.200 Sonnenmassen gefunden (oMEGACat BH-1, Häberle et al., Nature 2024). oMEGACat BH-2 ist damit die zweite Schwarze-Loch-Entdeckung des oMEGACat-Projekts in diesem Haufen - aber die erste eines einzelnen schwarzen Lochs von Sternmasse. Entdeckt wurde das neue Objekt mithilfe von Archivdaten des Weltraumteleskops Hubble sowie aktuellen Beobachtungen des James-Webb-Weltraumteleskops, wie ESA und NASA in ihren jeweiligen Mitteilungen berichten.

Das schwarze Loch bringt nach Angaben der Forschenden rund 4,46 Sonnenmassen auf die Waage, sein Begleitstern etwa 0,78 Sonnenmassen. Die beiden umkreisen sich einmal in 94 Jahren. Das ist die längste bekannte Umlaufperiode, die bislang bei einem Doppelsternsystem mit einem schwarzen Loch gemessen wurde. Das System liegt rund 18.000 Lichtjahre von der Erde entfernt, innerhalb von Omega Centauri, dem größten Kugelsternhaufen der Milchstraße mit schätzungsweise 10 Millionen Sternen und einem Alter von etwa 12 Milliarden Jahren.

Schwarze Löcher, die keine Materie von einem Begleiter abziehen, senden kein Licht aus und lassen sich deshalb kaum direkt beobachten. Das Team um Erstautor Matthew Whitaker von der University of Utah in Salt Lake City setzte daher auf Astrometrie: die präzise Vermessung winziger Positionsverschiebungen von Sternen am Himmel. Ausgewertet wurden mehr als 20 Jahre Hubble-Beobachtungen aus den Jahren 2002 bis 2023, ergänzt um aktuelle Infrarotmessungen des James-Webb-Weltraumteleskops, die die Messgenauigkeit weiter verbesserten. An der Studie war ein rund 19-köpfiges internationales Team beteiligt, darunter Anil Seth (University of Utah) und Maximilian Häberle, der bereits an der Entdeckung von oMEGACat BH-1 mitgewirkt hatte.

Den Modellen der Forschenden zufolge sollte Omega Centauri etwa 10.000 schwarze Löcher von Sternmasse beherbergen. Nachgewiesen werden konnte diese Population bislang kaum, eben weil die meisten dieser Objekte weder Materie akkretieren noch auf andere Weise auffallen. oMEGACat BH-2 ist damit der erste bestätigte Fund dieser Art im Haufen. Von Dauer ist das System den Berechnungen zufolge allerdings nicht: Astronomisch gesehen dürfte es in weniger als einer Milliarde Jahren wieder auseinanderbrechen.

Whitaker zeigt sich zuversichtlich, dass sich mit derselben Methode weitere Schwarzloch-Doppelsterne in der Milchstraße aufspüren lassen, und verweist dabei laut Scientific American auf künftige Datenveröffentlichungen der Astrometrie-Mission Gaia sowie auf das startbereite Nancy Grace Roman Space Telescope der NASA, dessen Bau nach NASA-Angaben abgeschlossen ist und das am 30. August 2026 ins All starten soll. Die Studie ist in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal Letters unter dem Titel 'A Long Period Stellar-mass Black Hole Binary in Omega Centauri' erschienen.

Wie diese Meldung entstanden ist: Recherchiert und geschrieben mit KI-Unterstützung auf Grundlage der oben genannten Quellen, anschließend automatisiert gegen die Originalquellen geprüft und überarbeitet. Redaktionell verantwortlich: Sirwan Aminy.