Sagittarius A*: Schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße verschlingt Objekt

Das astronomische Objekt X7 wird in das schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße gezogen. Das soll bis 2036 passieren.

Artikel veröffentlicht am 27. Februar 2023, 13:18 Uhr, Patrick Klapetz

NIRC2- und adaptiv-optische Aufnahme des Keck-Observatoriums vom Sommer 2021, die die Gas- und Staubstrukturen im galaktischen Zentrum zeigt. (Bild: A. Ciurlo et al., UCLA GCOI, W. M. Keck Observatorium)

Sagittarius A*, das supermassereiche schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße, wird in den nächsten Jahren ein mysteriöses Objekt verschlucken. Zu diesem Schluss kommt ein Wissenschaftsteam der Galactic Center Group (engl. Gruppe zum galaktischen Zentrum) von der Universität von Kalifornien in Los Angeles und dem Keck-Observatorium auf Hawaii nach einer zwei Jahrzehnte anhaltenden Beobachtung.

Es handelt sich um das längliche Objekt X7. Lange war unklar, was für ein Objekt es genau ist. Mittlerweile gehen die Forschenden davon aus, dass es sich um eine Staub- und Gaswolke handeln könnte. Diese sei womöglich bei der Kollision zweier Sterne ausgestoßen wurden.

20-jährige Beobachtungsserie von X7 gibt Prognose über dessen kurze Zukunft

Über die letzten zwanzig Jahre hinweg habe sich das Objekt gedehnt und wird nun auseinandergezogen, da das schwarze Loch (Sagittarius A*, kurz Sgr A*) es näher heranzieht und seine Gezeitenkraft auf die Wolke ausübt. Laut dem Forschungsteam und ihren hochauflösenden Nahinfrarotdaten soll die vermutliche Staub- und Gaswolke X7 innerhalb des nächsten Jahrzehnts zerfallen und verschlungen werden.

Gezeitenkräfte sind die Anziehungskräfte, die bewirken, dass sich ein Objekt ausdehnt, das sich einem schwarzen Loch nähert. Dabei wird die Seite des Objekts, die dem schwarzen Loch am nächsten ist, viel stärker angezogen als das gegenüberliegende Ende.

"Kein anderes Objekt in dieser Region hat eine so extreme Entwicklung gezeigt", erklärt Anna Ciurlo. Sie ist wissenschaftliche Mitarbeiterin an der UCLA und die Hauptautorin der Studie. X7 hat eine Masse von etwa 50 Erden und befindet sich auf einer Umlaufbahn um Sgr A*. Für eine Umrundung auf seinem leicht exzentrischen Orbit wird X7 circa 170 Jahre benötigen – wobei es vermutlich nie zu einer vollkommenen Umrundung kommen wird. Denn im Jahr 2026 soll X7 seine stärkste Annäherung an das schwarze Loch vollziehen und wird dann vermutlich spiralförmig auf Sgr A* zusteuern und verschwinden.

"Wir gehen davon aus, dass die starken Gezeitenkräfte, die das galaktische Schwarze Loch ausübt, X7 schließlich auseinanderreißen werden, bevor es auch nur eine Umlaufbahn vollendet hat", sagte Mitautor Mark Morris, Professor für Physik und Astronomie an der Universität von Kalifornien in Los Angeles.

X7: Zuerst die Form eines Kometen, nun lang gezogen

"Zu Beginn hatte es [X7] die Form eines Kometen, und die Leute dachten, dass es diese Form vielleicht durch stellare Winde oder Partikelstrahlen aus dem schwarzen Loch erhalten hat. Aber als wir es zwanzig Jahre lang verfolgten, sahen wir, dass es sich immer mehr ausdehnte. Irgendetwas muss diese Wolke auf ihre besondere Bahn mit ihrer besonderen Ausrichtung gebracht haben", beschreibt Ciurlo die anfänglichen Beobachtungen von X7.

Dabei ist das Objekt nicht ungewöhnlich. Es gehört zu den G-Objekten, die wie Gas aussehen, sich aber wie Sterne verhalten. Diese seltsamen staubigen Objekte umkreisen das schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße.

Jedoch haben sich Form und Geschwindigkeit im Gegensatz zu den anderen G-Objekten in den letzten Jahren drastisch verändert. Mittlerweile bewegt es sich mit einer Geschwindigkeit von knapp 700 Kilometern pro Sekunde auf Sgr A* zu – statt der ursprünglichen knapp 300 Kilometern pro Sekunde.

Obwohl der Ursprung von X7 noch immer umstritten ist, deutet die Entdeckung darauf hin, dass er nach der Kollision zweier Sterne entstand, erklärt Ciurlo. "Bei diesem Prozess ist der verschmolzene Stern in einer Hülle aus Staub und Gas verborgen, was auf die Beschreibung der G-Objekte passen könnte. Und das ausgestoßene Gas hat vielleicht X7-ähnliche Objekte erzeugt." Die Verschmelzung zweier Sterne ist sehr häufig, besonders, wenn sie sich in der Nähe von schwarzen Löchern befinden.

"Das ist ein sehr chaotischer Prozess: Die Sterne kreisen umeinander, kommen sich näher, verschmelzen und der neue Stern ist in einer Staub- und Gaswolke verborgen. X7 könnte der Staub und das Gas sein, das von einem verschmolzenen Stern ausgestoßen wird, der noch irgendwo da draußen ist."

Zur Studie

Die Studie wurde unter dem Titel The Swansong of the Galactic Center Source X7: An Extreme Example of Tidal Evolution near the Supermassive Black Hole (engl. Der Abgesang der Quelle X7 im galaktischen Zentrum: Ein extremes Beispiel für die Gezeitenentwicklung in der Nähe eines supermassiven Schwarzen Lochs) am 21. Februar 2023 im Fachmagazin The Astrophysical Journal publiziert.