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Schnellster Stern ums Schwarze Loch
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Köln
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17. August 2020

Im Zentrum der Milchstraße befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch. In dessen Nähe haben Astronominnen und Astronomen in den letzten Jahren eine Reihe von Sternen identifiziert, die mit großer Geschwindigkeit um das Schwarze Loch kreisen. Nun ist einem Team ein besonders schnelles Exemplar ins Netz gegangen. Bei S4711 könnte es sich sogar um einen eigentümlichen Squeezar handeln.

Bahnen

Künstlerische Darstellung der Bahnen von Sternen um das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße. Bild: ESO/M. Parsa/L. Calçada [Großansicht]

Dr. Florian Peißker und Professor Dr. Andreas Eckart vom I. Physikalischen Institut der Universität zu Köln haben mit dem Very Large Telescope in Chile den bislang schnellsten Stern identifiziert. Er trägt den Namen S4711 – in Anlehnung an das bekannte Kölner Duftwasser. Der Stern kreist mit einer Geschwindigkeit von 24.000 Kilometer pro Sekunde (etwa 86 Millionen Kilometer pro Stunde) um das Schwarze Loch Sagittarius A*, das das Zentrum unserer Milchstraße darstellt. 

Einige Hochgeschwindigkeitssterne, die als S-Sterne bekannt sind, waren um das zentrale Schwarze Loch der Milchstraße bereits bekannt. Da diese superschnellen Sterne so nah an dem Schwarzen Loch liegen, waren sie in der Vergangenheit schwer zu entdecken. Mit der Entwicklung größerer Teleskope und fortschrittlicher Analysetechniken wurden jedoch immer mehr dieser ungewöhnlichen Sterne gefunden.

Einer der hellsten Mitglieder dieser Sterngruppe, der Stern S2, galt bislang mit einer Umlaufdauer von 15,9 Jahren um das galaktische Zentrum als der schnellste. Doch Postdoktorand Florian Peißker und seine Kolleginnen und Kollegen haben jetzt sogar zwei Sterne entdeckt, die noch schneller sind: Der erste, S62, benötigt 9,9 Jahre – und der allerschnellste, S4711, nur 7,6 Jahre.

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Peißker spekuliert außerdem, dass der superschnelle Stern der erste bekannte "Squeezar"-Kandidat sein könnte. Diese Objekte werden als eine Klasse von heiß-kalten Sternen auf einer hochgradig exzentrischen Umlaufbahn um ein supermassives Schwarzes Loch beschrieben. Ihre Umlaufbahn weicht also stark von einer Kreisform ab.

Der Temperaturwechsel ergibt sich aus der Reaktion der Sterne auf Gezeitenwechselwirkungen mit dem supermassereichen Schwarzen Loch, das sie umkreisen. "Squeezer können sehr hell sein und sich temporär um mehrere tausend Grad erhitzen", erläutert Peißker. "Wir schätzen unseren S4711 auf eine stellare Höchsttemperatur von 10.000 Kelvin – die der Sonne ist zum Vergleich übrigens nur 5.778 Kelvin heiß!"

Peißker geht davon aus, dass diese Entdeckungen wahrscheinlich nicht die letzten sein werden: "Wir werden sicher noch mehr superschnelle Sterne finden. Insbesondere mit dem Extremely Large Telescope, das derzeit auch mit Beteiligung der Uni Köln in der Atacamawüste auf 5000 Meter Höhe gebaut wird." Nach seiner Fertigstellung wird das Extremely Large Telescope das größte optische bzw. Nahinfrarot-Teleskop der Welt sein und 13-mal mehr Licht sammeln als die größten heute existierenden optischen Teleskope. Es soll 2025 in Betrieb gehen.

Über ihre Funde berichtet das Team in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift The Astrophysical Journal erschienen ist.

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siehe auch
Zentrales Schwarzes Loch: Die Schwarzschild-Präzession von Stern S2 - 16. April 2020
VLT: Stern S2 folgt Einsteins Theorie - 26. Juli 2018
Milchstraße: 16 Jahre das Schwarze Loch im Blick - 10. Dezember 2008
Milchstraße: Nachweis des Schwarzen Lochs ausgezeichnet - 13. Juni 2008
Milchstraße: "Todesschrei" vom Rand des Schwarzen Lochs - 3. November 2003
VLT: Rasender Stern um das zentrale Schwarze Loch - 21. Oktober 2002
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Universität Köln
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