Astronomen haben im Herzen unserer Galaxie den bisher schnellsten bekannten Stern der Milchstraße entdeckt. Das schwache Objekt mit der Bezeichnung S301 rast mit extremer Geschwindigkeit um Sagittarius A*, das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer galaktischen Heimat.
Auf seiner rasanten Bahn erreicht der Stern Geschwindigkeiten von etwa 25.000 Kilometern pro Sekunde, was mehr als 8% der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Damit bewegt er sich rund 100.000 Mal schneller als ein herkömmliches Verkehrsflugzeug.
Eine beispiellose kosmische Umlaufbahn
Was S301 so außergewöhnlich macht, ist seine extrem enge und stark elliptische Umlaufbahn. Der Stern benötigt für einen vollständigen Umlauf um Sagittarius A* gerade einmal 8,7 Jahre und nähert sich dem Schwarzen Loch auf eine Distanz, die vergleichbar ist mit dem Abstand zwischen Saturn und der Sonne.
„Das Besondere an diesem Stern ist, dass er Sagittarius A* auf einer sehr engen Umlaufbahn umkreist, dafür nur 8,7 Jahre benötigt und sich dem Schwarzen Loch bis auf das bloß 12-Fache der Entfernung von der Erde zur Sonne nähert. Das ist beispiellos“, erklärte Studienautor Felix Mang, Doktorand am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Deutschland.
Ein entscheidender Test für Einsteins Relativitätstheorie
Diese bahnbrechende Entdeckung eröffnet Wissenschaftlern eine neuartige Methode, das etwa 4,3 Millionen Sonnenmassen schwere Schwarze Loch zu untersuchen. Die allgemeine Relativitätstheorie besagt, dass ein rotierendes Schwarzes Loch die Raumzeit mit sich reißt – ein Effekt, der als Lense-Thirring-Präzession bekannt ist.
Da S301 dem Schwarzen Loch so nah kommt, dürften diese Verzerrungen der Raumzeit im Laufe eines Jahrzehnts messbare Veränderungen in der Umlaufbahn des Sterns hervorrufen.
„Zum ersten Mal wären wir tatsächlich in der Lage, den Spin eines massiven Schwarzen Lochs sehr direkt zu messen, was ein entscheidender Test für Einsteins Theorie wäre“, betonte Koautor Dr. Stefan Gillessen vom Max-Planck-Institut.
Ursprung und Ausblick zukünftiger Beobachtungen
Forscher erspähten S301 im Jahr 2023 mithilfe des GRAVITY-Instruments am Very Large Telescope Interferometer der Europäischen Südsternwarte in Chile und verfolgten seine Spur durch Archivdaten aus 2021 und 2017 zurück.
Die stark exzentrische Bahn legt nahe, dass S301 einst zu einem Binärsystem gehörte, das zu nah an Sagittarius A* geriet. Das Schwarze Loch könnte den Stern eingefangen und seinen Begleiter mit enormer Wucht in den Weltraum katapultiert haben.
Astronomen planen, S301 weiterhin mit Instrumenten wie GRAVITY+ und dem künftigen Extremely Large Telescope zu überwachen. Wenn der Stern im Jahr 2031 seinen nächsten erdnahen Punkt erreicht, könnten Beobachtungen über zwei volle Umläufe hinweg erstmals den Spin von Sagittarius A* enthüllen.
