Fakten im Überblick
Stern S301 ist der schnellste bislang bekannte Stern der Milchstraße.
Er erreicht bis zu 90 Millionen Kilometer pro Stunde – mehr als acht Prozent der Lichtgeschwindigkeit.
Seine Bahn könnte erstmals die Rotation des Schwarzen Lochs Sagittarius A* direkt messbar machen.
Der Stern trägt den unscheinbaren Namen S301 – doch seine Eigenschaften machen ihn zu einer astronomischen Sensation. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Garching haben den bislang schnellsten bekannten Stern der Milchstraße entdeckt. Die Ergebnisse der internationalen Forschungsarbeit wurden im renommierten Fachjournal „Nature“ veröffentlicht und könnten unser Verständnis von Schwarzen Löchern grundlegend verändern.
S301 umkreist das rund vier Millionen Sonnenmassen schwere Schwarze Loch Sagittarius A* im Zentrum der Milchstraße. Während seiner größten Annäherung erreicht der Stern eine Geschwindigkeit von rund 25.000 Kilometern pro Sekunde. Das entspricht etwa 90 Millionen Kilometern pro Stunde – mehr als der 100.000-fachen Geschwindigkeit eines Verkehrsflugzeugs und über acht Prozent der Lichtgeschwindigkeit.
Entdeckt wurde S301 mit dem Very Large Telescope Interferometer der Europäischen Südsternwarte. Das Beobachtungssystem kombiniert vier acht Meter große Teleskope und ermöglicht extrem präzise Messungen im Zentrum unserer Galaxie.
Für eine vollständige Umrundung des Schwarzen Lochs benötigt S301 lediglich 8,7 Jahre. Besonders bemerkenswert ist dabei seine außergewöhnlich geringe Distanz zu Sagittarius A*. Kein bislang beobachteter Stern nähert sich dem Schwarzen Loch so stark an.
"Jahrzehnte sorgfältiger Nachbeobachtungen von Sternen, die das zentrale Schwarze Loch unserer Galaxie, Sagittarius A*, umkreisen, haben zu dieser bahnbrechenden Entdeckung eines äußerst vielversprechenden Sterns geführt", erklärte der Direktor am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) und Physik-Nobelpreisträger Reinhard Genzel.
Nach Einschätzung der Forscher eröffnet S301 damit völlig neue Möglichkeiten für die Grundlagenphysik. Nach Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie zieht ein rotierendes Schwarzes Loch die Raumzeit mit sich und verändert dadurch die Umlaufbahnen naher Sterne. Da sich S301 dem Schwarzen Loch außergewöhnlich stark nähert, können diese Effekte erstmals direkt vermessen werden.
"Wir hoffen, mit diesem Stern innerhalb der nächsten zehn Jahre den Spin des Schwarzen Lochs messen zu können", erklärte Studienautor Felix Mang. "Damit wären wir erstmals in der Lage, die Rotation eines massereichen Schwarzen Lochs sehr direkt zu bestimmen - ein zentraler Test für Einsteins Theorie", ergänzte Mitautor Stefan Gillessen.
Die Astronomen beobachten S301 seit Anfang 2023 kontinuierlich. Mithilfe früherer Daten konnten sie seine Umlaufbahn sogar bis ins Jahr 2017 zurückverfolgen. Die nächste besonders enge Annäherung an Sagittarius A* wird im Jahr 2031 erwartet. Bis dahin sollen weitere hochpräzise Messungen folgen.
Auch über die Entstehung des Sterns haben die Forscher bereits eine Theorie. Demnach gehörte S301 ursprünglich zu einem Doppelsternsystem. Die enorme Schwerkraft des Schwarzen Lochs habe dieses System auseinandergerissen. Während S301 eingefangen wurde und heute das Schwarze Loch umkreist, sei sein ehemaliger Begleitstern vermutlich mit so hoher Geschwindigkeit aus der Milchstraße hinausgeschleudert worden.
OZD/AFP
OZD-Kommentar – Ein Stern schreibt Wissenschaftsgeschichte
S301 zeigt eindrucksvoll, wie eng moderne Astronomie und Grundlagenphysik inzwischen miteinander verbunden sind. Jahrzehntelang galten viele Vorhersagen Einsteins als nahezu unmöglich direkt nachzuweisen. Heute liefern modernste Teleskope Beobachtungen, die selbst feinste Effekte der Raumzeit sichtbar machen könnten. Die eigentliche Sensation ist deshalb nicht allein die Geschwindigkeit dieses Sterns, sondern die Chance, erstmals die Rotation eines supermassereichen Schwarzen Lochs direkt zu vermessen. Sollte dies gelingen, wäre das einer der bedeutendsten astrophysikalischen Durchbrüche des Jahrzehnts.
Der historische Hintergrund
Das Schwarze Loch Sagittarius A* befindet sich im Zentrum der Milchstraße, rund 27.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Bereits seit den 1990er-Jahren beobachten Astronomen dort Sterne, deren Bahnen den Nachweis eines supermassereichen Schwarzen Lochs ermöglichten. Für diese Arbeiten erhielt Reinhard Genzel 2020 gemeinsam mit Andrea Ghez den Nobelpreis für Physik. Mit immer leistungsfähigeren Instrumenten rücken heute selbst Regionen unmittelbar am Ereignishorizont in den Fokus der Forschung.
Die Zukunftsprognose der OZD
Bis zur nächsten engen Annäherung von S301 im Jahr 2031 werden Astronomen weltweit den Stern intensiv beobachten. Gelingt die direkte Messung der Rotation von Sagittarius A*, könnte dies die Allgemeine Relativitätstheorie erneut eindrucksvoll bestätigen oder Hinweise auf bislang unbekannte physikalische Prozesse liefern. Gleichzeitig werden neue Großteleskope in Europa, Chile und im Weltraum die Erforschung Schwarzer Löcher erheblich beschleunigen. Europa stärkt damit seine führende Rolle in der internationalen Astrophysik.
Die Erklärungen zum Text
Wer ist Reinhard Genzel?
Reinhard Genzel ist deutscher Astrophysiker und Direktor am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching bei München. Für den Nachweis des supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße erhielt er 2020 den Nobelpreis für Physik.
Was ist Sagittarius A?*
Sagittarius A* ist das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße. Es besitzt etwa vier Millionen Mal die Masse unserer Sonne und beeinflusst die Bewegungen zahlreicher Sterne in seiner unmittelbaren Umgebung.
Was ist das Very Large Telescope Interferometer?
Das Very Large Telescope Interferometer (VLTI) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in der chilenischen Atacama-Wüste verbindet mehrere Großteleskope zu einem virtuellen Riesenteleskop. Dadurch lassen sich selbst extrem kleine Strukturen im Universum mit höchster Präzision beobachten.
Gibt es eine Interpretation?
S301 ist weit mehr als nur ein besonders schneller Stern. Er dient den Forschern als natürliches Messinstrument, um die extremen Bedingungen rund um ein Schwarzes Loch zu untersuchen. Seine Umlaufbahn könnte helfen, zentrale Fragen über Gravitation, Raumzeit und die Gültigkeit von Einsteins Relativitätstheorie zu beantworten.
Unser Gewinnspiel
Frage: Wie schnell wird der Stern S301 bei seiner größten Annäherung an das Schwarze Loch?
A) Rund 900.000 km/h
B) Rund 9 Millionen km/h
C) Rund 90 Millionen km/h
D) Rund 900 Millionen km/h
https://www.online-zeitung-deutschland.de/a/46220/das-tolle-gewinnspiel-2026-gutscheine-zu-gewinnen
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Alle Angaben ohne Gewähr. Mit KI unterstützt. Titelbild AFP.