(ESO/L. Calçada) Wir können sie nicht sehen, aber sie sind da draußen – sternförmig Schwarze Löcher , peppt die Galaxie auf . Und sie nähern sich. Astronomen haben gerade den nächsten identifiziert schwarzes Loch zur Erde haben sie bisher entdeckt, und zwar in weniger als einem Drittel der Entfernung des vorherigen Rekordhalters.
Dieses nahegelegene Schwarze Loch konnte bisher nicht entdeckt werden, da es sehr klein und sehr leise ist. Schwarze Löcher zu entdecken ist umso schwieriger, wenn sie nicht aktiv Materie aus ihrem umgebenden Raum aufsaugen, da sie keinerlei erkennbare Strahlung emittieren oder reflektieren.
Aber das neu entdeckte Objekt hatte etwas zu sagen. Es befindet sich in einem Drei-Sterne-System mit zwei B-Typ Hauptreihensterne, die von der Erde aus mit bloßem Auge sichtbar sind und früher als Doppelsternsystem mit der Bezeichnung HR 6819 galten.
Als Astronomen das System im Rahmen einer Untersuchung von Doppelsternen beobachteten, stellten sie fest, dass etwas nicht stimmte. Die Umlaufbahnen dieser beiden Hauptreihensterne schienen schief zu sein.
Folgebeobachtungen zur Verfolgung des Sterns mit dem MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop am La-Silla-Observatorium der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile brachten den Schluss. Einer der Sterne mit einer geschätzten Masse zwischen dem 5- und 7-fachen der Sonnenmasse umkreist alle 40 Tage ein Gravitationszentrum des Systems – nicht der andere Stern, der viel weiter draußen ist.
Die Analyse dieser Umlaufbahnen deutete darauf hin, dass nicht zwei, sondern drei Objekte im Orbit umeinander tanzten. Da das dritte Objekt unsichtbar war, war es wahrscheinlicher, dass es eines war als alles andere.
„Ein unsichtbares Objekt mit einer Masse, die mindestens viermal so groß ist wie die der Sonne, kann nur ein Schwarzes Loch sein.“ sagte der Astronom Thomas Rivinius von der Europäischen Südsternwarte . Daher „enthält dieses System das der Erde am nächsten gelegene Schwarze Loch, von dem wir wissen.“
Und es ist etwas mehr als 1.000 Lichtjahre entfernt. Zuvor war das nächstgelegene bekannte Schwarze Loch A 0620-00 gemessen in einer Entfernung von 3.300 Lichtjahren .
Derzeit ist ein weiteres Papier in Vorbereitung, das die Natur der Sterne detaillierter aufschlüsseln wird, aber die Analyse des Teams legt nahe, dass das Schwarze Loch eine Mindestmasse von etwa 4,2 Sonnenmassen hat, was es in die Kategorie der schicksten Schwarzen Löcher einordnen würde .
Bisher haben wir festgestellt Keine Schwarzen Löcher kleiner als fünf Sonnenmassen . Ob das Schwarze Loch HR 6819 diesen Rekord brechen wird, muss noch bestätigt werden. Was die Forschung jedoch zeigt, ist die Machbarkeit der Suche nach Schwarzen Löchern durch die Suche nach Sternen, die sich seltsam bewegen.
Bisher die meisten weniger als 50 Schwarze Löcher mit Sternmasse, die wir in der Milchstraße entdeckt haben, wurden entdeckt, als sie durch die intensive Hitze und das Licht aufflackerten, die entstehen, wenn Materie in sie gesaugt wird. Die in der neuen Forschung verwendete Technik bietet eine Möglichkeit, unserer Schätzung nach noch viel mehr Schwarze Löcher zu finden, die nicht aktiv sind.
Es ist nicht das erste Mal, dass ich danach suche Sterne, die sich seltsam verhalten hat getragene schwarze Lochfrucht , aber jedes dieser Systeme, das wir entdecken, gibt uns weitere Hinweise.
„Es muss Hunderte Millionen Schwarze Löcher da draußen geben, aber wir wissen nur von sehr wenigen.“ sagte Rivinius . „Wenn wir wissen, wonach wir suchen müssen, können wir sie besser finden.“
Systeme wie diese können uns auch dabei helfen, offene Rätsel zu lösen. Beispielsweise könnte die Beobachtung, wie drei Körper in einem System, das ein Schwarzes Loch enthält, interagieren, wichtig sein, um zu verstehen, wie Mehrkörpersysteme zum Schwarzen Loch führen Neutronenstern Kollisionen, die entstehen Gravitationswellen .
Es gibt auch den Fall von LB-1, einem System, in dem letztes Jahr festgestellt wurde, dass es zuvor ein Schwarzes Loch mit „unmöglicher“ Masse gab Mehrere andere Astronomenteams haben einen Fehler in der Arbeit festgestellt . Astronomen rätseln immer noch über und auf der Suche nach Lösungen um die Besonderheiten des Systems zu erläutern. Die Antwort könnte in HR 6819 liegen.
„Wir erkannten, dass ein anderes System namens LB-1 ebenfalls ein solches Triple sein könnte, obwohl wir weitere Beobachtungen benötigen würden, um dies mit Sicherheit sagen zu können.“ sagte ESO-Astronomin Marianne Heida .
„LB-1 ist etwas weiter von der Erde entfernt, aber astronomisch gesehen immer noch ziemlich nah, was bedeutet, dass wahrscheinlich noch viel mehr dieser Systeme existieren.“ Indem wir sie finden und untersuchen, können wir viel über die Entstehung und Entwicklung dieser seltenen Sterne lernen, die ihr Leben mit mehr als etwa der achtfachen Sonnenmasse beginnen und in einer Supernova-Explosion enden, die ein Schwarzes Loch hinterlässt.“
Dreifachsysteme wurden auch als Vorläufer für die Verschmelzung von Schwarzen Löchern oder Neutronensternen vorgeschlagen. In diesem Zusammenhang ist HR 6819 ziemlich interessant. Um zu einem Schwarzen Loch zu kollabieren, benötigt der Vorläuferstern mindestens die 20-fache Masse der Sonne. Ein Vorläufer mit der 8- bis 20-fachen Sonnenmasse erzeugt einen Neutronenstern.
Es wird angenommen, dass die beiden Sterne in HR 6819 etwa 6 Sonnenmassen haben, was zu Weißen Zwergen führen wird. Ob das System jedoch typisch oder ein Ausreißer ist, muss noch untersucht werden.
Wir können es kaum erwarten herauszufinden, was uns dieses erstaunliche System über unser Universum zeigen kann.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Astronomie und Astrophysik .