Wie die meisten großen Galaxien wird die Milchstraße durch ein supermassereiches Schwarzes Loch in ihrer Mitte zusammengeklebt, das tief im Sternbild Schütze vergraben ist. Das supermassereiche Schwarze Loch unserer Galaxie, Sagittarius A * (oder Sgr A *) genannt, zieht ständig Sterne, Staub und andere Materie nach innen und bildet eine stellare Großstadt, die 1 Milliarde Mal dichter ist als unsere Ecke der Galaxie.
Manchmal müssen Sterne, die dem Schwarzen Loch am nächsten sind, um den Weltraum konkurrieren - und manchmal, so eine neue Studie, wird dieser Wettbewerb zu einer seltsamen und gewalttätigen Ehe.
In der neuen Studie, die heute (15. Januar) in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, beschreiben Astronomen sechs mysteriöse Objekte, die um das zentrale Schwarze Loch unserer Galaxie wirbeln. Laut den Autoren sehen diese anomalen Objekte (G1 bis G6 genannt) aus wie längliche Gasklumpen, die um ein Vielfaches massiver sind als die Erde. Sie verhalten sich jedoch wie kleine Sterne, die gefährlich nahe am Rand des Schwarzen Lochs vorbeiziehen können, ohne in Stücke gerissen zu werden.
Sind diese eigenartigen Weltraum-Rülpser nur Gas oder sind sie Sterne? Laut den Autoren der Studie können die Blobs eine seltsame Mischung aus beiden sein. Basierend auf den Formen, Umlaufbahnen und Wechselwirkungen der sechs Objekte mit Sgr A * schlagen die Forscher vor, dass jedes G-Objekt ein Paar von Doppelsternen (zwei Sterne, die sich umeinander drehen) ist, die durch die Schwerkraft des Schwarzen Lochs in Millionen von Jahren zusammengeschlagen wurden vor und verschüttet immer noch Wolken aus Gas und Staub in den chaotischen Folgen der Kollision.
"Schwarze Löcher können dazu führen, dass Doppelsterne verschmelzen", sagte die Co-Autorin der Studie, Andrea Ghez, Professorin für Astrophysik an der University of California in Los Angeles, in einer Erklärung. "Es ist möglich, dass viele der Stars, die wir beobachtet und nicht verstanden haben, das Endprodukt von Fusionen sind."
Wanderer der Leere
Die ersten beiden G-Objekte wurden 2005 bzw. 2012 entdeckt. Da die beiden Objekte einer auffallend ähnlichen Umlaufbahn um Sgr A * folgten, interpretierten einige Astronomen sie als Gasfetzen, die von einem unglücklichen toten Stern weggerissen wurden, oder als verklumpte "Knoten" in einem durchgehenden Gasring, der um das Loch wirbelte.
Der erste große Hinweis darauf, dass etwas anderes vor sich ging, kam 2014, als der Blob namens G2 innerhalb einiger hundert astronomischer Einheiten (einige hundert Mal die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Sonne) vom Ereignishorizont des Schwarzen Lochs entfernt war. Astronomen sagten voraus, dass G2, wenn es nur eine Gaswolke wäre, durch die intensive Schwerkraft in Stücke gerissen würde. Aber der Blob hat überlebt - wenn auch etwas unförmig.
"Zum Zeitpunkt der nächsten Annäherung hatte G2 eine wirklich seltsame Signatur", sagte Ghez. "Es hat sich von einem ziemlich harmlosen Objekt, als es weit vom Schwarzen Loch entfernt war, zu einem Objekt entwickelt, das bei seiner nächsten Annäherung wirklich ausgestreckt und verzerrt war."
In den Jahren nach der Begegnung wurde G2 wieder kompakter. All dies deutete darauf hin, dass etwas Gravitationsstarkes den Klecks zusammenhält - was bedeutet, dass es wahrscheinlich ein Stern ist, schrieben die Autoren.
Neue Blobs auf dem Block
Um diese Hypothese zu testen, haben die Autoren der Studie mehrere Jahre damit verbracht, das Zentrum der Galaxie vom W.M. Keck Observatory in Hawaii auf der Suche nach potenziellen G-Objekten. Das Team identifizierte vier neue Blobs, die in die Rechnung passen und jeweils einem völlig anderen Orbitalpfad um Sgr A * folgen, jedoch ähnliche Eigenschaften wie G1 und G2 aufweisen. Die neuen Objekte sehen die meiste Zeit wie kompakte Gaswolken aus, sagten die Forscher, aber wenn ihre Umlaufbahnen (zwischen 100 und 1000 Jahren) sie dem Schwarzen Loch am nächsten bringen, werden sie verzogen und länglich, genau wie G2.
Da jedes Objekt einer einzigartigen Umlaufbahn folgt, hält die Theorie, dass alle diese Blobs Gasknoten sind, die ein einzelnes Materierad um das Loch fahren, nicht stand. Die wahrscheinlichste Erklärung, so die Autoren, ist, dass die G-Blobs die Produkte von Doppelsternen sind, die durch die Schwerkraft des Schwarzen Lochs zusammengeschwemmt wurden - eine explosive Fusion, die den Himmel mit Gas und Infrarotstrahlung beflecken kann.
Die Anzahl der beobachteten Objekte vom Typ G entspricht dem erwarteten Prozentsatz der Doppelsterne im zentralen Zentrum der Galaxie, schrieben die Autoren. Da die Verschmelzung von Sternen etwa 1 Million Jahre dauert, wurden die Objekte möglicherweise während des letzten bekannten Sternentstehungsereignisses in der Nähe von Sgr A * geboren, das vor etwa 5 Millionen Jahren stattfand.
Obwohl die Erklärung zu passen scheint, können Forscher nicht sicher sein, bis sie mehr Doppelsterne gefunden und untersucht haben, die von einem Schwarzen Loch zusammengeworfen worden zu sein scheinen. Es könnte keine weiteren acht Jahre dauern, bis sie gefunden sind - die Autoren der Studie sagten, sie hätten bereits einige Kandidaten in der Nähe im Sinn, die sie weiterhin beobachten werden.
