Neuer Stern S301 erreicht Rekordgeschwindigkeit im Milchstrahlensystem

Sonstige: Neuer Stern S301 erreicht Rekordgeschwindigkeit im Milchstrahlensystem

Entdeckung und Geschwindigkeit

Ein neuer Stern namens S301 wurde im Zentrum der Milchstraße identifiziert; er umkreist das supermassive Schwarze Loch Sagittarius A* mit einer Geschwindigkeit von etwa 25 000 km/s, was rund 8 % der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Der Orbit dauert 8,7 Jahre und die Umlaufbahn führt den Stern bis auf 1,78 Milliarden km an das Schwarze Loch heran. Laut einer Mitteilung der European Southern Observatory (ESO) stellt dies den bislang schnellsten bekannten Stern in unserer Galaxie dar.

Bedeutung für die Astrophysik

Durch die extreme Nähe zum Schwarzen Loch eröffnet S301 die Möglichkeit, die Drehung (Spin) des Objekts direkt zu messen, ein Testfeld für Einsteins allgemeine Relativitätstheorie. Wissenschaftler betonen, dass die Messung des Spins bislang nur indirekt möglich war und S301 damit ein einzigartiges Labor für Gravitationsphysik liefert.

Instrumente und Messmethoden

Die Entdeckung erfolgte mit dem Very Large Telescope Interferometer (VLTI) der ESO in Chile, das im Rahmen des GRAVITY‑ und GRAVITY+‑Programms vier 8‑Meter‑Teleskope zu einem virtuellen 15‑fach höheren Auflösungssystem kombiniert. Dieses System ermöglicht das Auffinden von Objekten, die bis zu zwei Milliarden Mal schwächer als Betelgeuse erscheinen.

Orbitale Parameter

Der Stern erreicht bei seiner Periapsis etwa das Zwölffache der Erdentfernung zur Sonne und liegt damit nur etwas weiter als die Umlaufbahn des Saturn. Die enge Bahn führt zu starken relativistischen Effekten, die das Licht des Sterns verzerren und somit Rückschlüsse auf die Raumzeitkrümmung erlauben.

Entstehungsgeschichte

Analysen deuten darauf hin, dass S301 ursprünglich Teil eines Doppelsternsystems war, das durch die Gezeitenkräfte von Sagittarius A* auseinandergerissen wurde. Während S301 im Gravitationsfeld des Schwarzen Lochs gefangen blieb, wurde sein Begleitstern mit hoher Geschwindigkeit aus dem System geschleudert, möglicherweise sogar aus der Galaxie heraus.

Ausblick auf weitere Beobachtungen

Die nächste enge Vorbeiflugphase ist für das Jahr 2031 geplant. Dort sollen das GRAVITY+‑Instrument sowie das kommende MICADO‑Instrument am Extremely Large Telescope (ELT) eingesetzt werden, um die Umlaufbahn über mindestens zwei vollständige Zyklen zu verfolgen und den Spin des Schwarzen Lochs mit hoher Präzision zu bestimmen.

Stimmen der Forschenden

Reinhard Genzel, Nobelpreisträger und Direktor am Max‑Planck‑Institut für extraterrestrische Physik, betont, dass S301 ein neues Fenster zu den fundamentalen Eigenschaften der Raumzeit eröffne. Felix Mang, Doktorand am MPE, erklärt, dass die Messung des Spins innerhalb der nächsten Dekade realistisch sei, während Stefan Gillessen, ebenfalls MPE‑Forscher, die direkte Bestätigung der Relativitätstheorie als Schlüsselziel hervorhebt.Dieser Bericht basiert auf Informationen von European Southern Observatory, lizenziert unter Quelle beachten. Lizenzangabe konnte nicht eindeutig zugeordnet werden.