Staub und Wasser in unmittelbarer Nähe des supermassiven Schwarzen Lochs nachgewiesen

EU: Staub und Wasser in unmittelbarer Nähe des supermassiven Schwarzen Lochs nachgewiesen

Ein internationales Team von Wissenschaftlern hat mit dem James‑Webb‑Weltraumteleskop nachgewiesen, dass Staub und Wasser in unmittelbarer Nähe des supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße existieren können. Die Beobachtungen zeigen, dass das evolvierte Sternobjekt IRS 3 trotz der intensiven Strahlungsumgebung Material in seine Umgebung einbringt.

Position des Sterns

IRS 3 befindet sich nur etwa 0,55 Licht‑Jahre vom Sagittarius A* entfernt, dem zentralen Schwarzen Loch der Milchstraße. Das Objekt gehört zur Klasse der asymptotischen Riesen, einer späten Entwicklungsphase, in der Sterne große, kühle und leuchtstarke Hüllen besitzen und durch starke Sternwinde Gas in den Weltraum abgeben.

Erkennung von Staub und Wasser

Durch die Analyse des infraroten Lichts mit dem Mid‑Infrared‑Instrument (MIRI) des Webb‑Teleskops identifizierten die Forscher eindeutige Signaturen von sauerstoffreichem Silikat‑Staub und zum ersten Mal Wasser in der umgebenden Hülle des Sterns. Die Silikat‑Merkmale belegen, dass IRS 3 ein sauerstoffreicher Stern ist, während das Vorhandensein von Wasser zeigt, dass molekulares Material selbst unter starkem Strahlungsdruck überleben kann.

Stimmen der Forschenden

„Galaktische Zentren gehören zu den extremsten Umgebungen; zu verstehen, ob Sterne dort weiterhin ihre Umgebung anreichern, ist eine wichtige Frage“, erklärte der leitende Autor Florian Peißker von der Universität Köln. „Mit Webb können wir direkt beobachten, wie Sterne unter diesen Bedingungen agieren, und sehen, dass die Staubproduktion bemerkenswert robust bleibt.“

„Diese Entdeckung war dank der hochentwickelten Infrarotinstrumente von Webb möglich“, ergänzte Macarena Garcia Marin von der European Space Agency, Mitautorin und Projektleiterin des MICONIC‑Programms. „Die kontinuierliche mittelinfrarote Spektrumsaufnahme ermöglichte es uns, die Silikat‑Signaturen zu erkennen und die wahre chemische Zusammensetzung des Sterns aufzudecken.“

Modellierung der Sternhülle

Durch die Kombination der Webb‑Daten mit Simulationen rekonstruierten die Forschenden eine schalenartige Staubverteilung, die sich über etwa 10 000 Astronomische Einheiten erstreckt. Die Temperatur fällt von rund 1 200 K in der Nähe des Sterns auf etwa 100 K in den äußeren Regionen. Das Modell legt zudem eine Masse von etwa sechs Sonnenmassen und ein Alter von rund 72 Millionen Jahren für IRS 3 nahe.

Bedeutung für das galaktische Zentrum

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass evolvierte Sterne auch in den zuvor als besonders feindlichen Regionen der Galaxie weiterhin bedeutende Mengen an Staub liefern können. Dieser Staub ist ein Grundbaustein für die Entstehung neuer Sterne und Planetensysteme.

Observationsprogramm

Die Beobachtungen wurden im Jahr 2025 im Rahmen des Mid‑Infrared Characterisation of Nearby Iconic galaxy Centres (MICONIC) Guaranteed‑Time‑Observations‑Programms durchgeführt, das die MIRI‑Instrumente des Webb‑Teleskops nutzt.

Dieser Bericht basiert auf Informationen von European Space Agency, lizenziert unter Quelle beachten. Lizenzangabe konnte nicht eindeutig zugeordnet werden.