Forschungsquartett | Schwarzloch-Sterne

Black Hole Stars: Das Geheimnis der kleinen, roten Punkte

Mit der neuen Objektklasse der Schwarzloch-Sterne liefern Forschende vom MIT die Lösung für das kosmische Rätsel der winzigen roten Punkte. Allerdings gibt es jetzt auch neue Fragen.

Ende 2021 wurde das James-Webb-Weltraumteleskop ins All geschickt und hatte Anfang 2022 seine Umlaufbahn erreicht. Nur wenige Wochen, nachdem das Teleskop seine ersten wissenschaftlichen Bilder lieferte, fielen Astronominnen und Astronomen kleine rote Punkte auf, sogenannte „little red dots“. Das führte zu verschiedenen Theorien. Könnte es sich zum Beispiel um staubverhüllte, aktive Galaxienkerne handeln? Oder um sehr staubige, sternbildende Galaxien? Oder eine Mischung aus beidem? Ein im Sommer veröffentlichtes Paper von Forschenden am Massachusetts Institute of Technology (MIT) gibt eine andere Antwort: Es handelt sich um sogenannte Schwarzloch-Sterne — eine ganz neue Objektklasse.

„Black Hole Stars“ eigentlich keine Sterne

Ein Schwarzloch-Stern ist demnach ein kosmisches Objekt von der Größe unseres gesamten Sonnensystems. Im Inneren gibt es jedoch keine Kernfusion, wie es laut Definition bei Sternen passiert. Stattdessen befindet sich im Zentrum ein supermassereiches Schwarzes Loch, das von einer Gaswolke umhüllt ist. Dieses Schwarze Loch verschluckt Materie, heizt sie extrem stark auf und gibt dann gewaltige Energiemengen ab. Bis zu 100 Milliarden Mal mehr Energie als eine gewöhnliche Sonne. Erst wenn die erzeugte Strahlung die riesigen Gashüllen durchdringt, ergibt das das Erscheinungsbild eines gigantischen Sterns.

Wir sehen sozusagen erst das, was aus diesen Gasschichten rauskommt.

Dr. Victoria Grinberg, Projektwissenschaftlerin bei der Europäischen Weltraumorganisation (ESA)

Foto: ESA

Schlüsselelement für kosmologisches Puzzle

Das Paper beschreibt den Fund als ein vom Gas umgebenes Schwarzes Loch aus der Frühzeit des Kosmos. Der Name „Schwarzloch-Stern“ ist für sich ein kleiner PR-Trick, der im Paper selbst nicht auftaucht, sagt die Astrophysikerin Dr. Victoria Grinberg von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Sie beschreibt die Entdeckung als einen Durchbruch. Sie könnte erklären, wie supermassereiche Schwarze Löcher in Galaxienzentren schon kurz nach dem Urknall so gigantisch werden konnten. Der Fund könnte eine Lücke im Verständnis unseres Universums schließen.

Wenn jedes supermassereiche Schwarze Loch in seiner Kindheit ein Schwarzloch-Stern gewesen ist, dann könnten wir tatsächlich plötzlich erklären, warum die heute so groß sind.

Dr. Victoria Grinberg, Projektwissenschaftlerin bei der Europäischen Weltraumorganisation (ESA)

Welche weiteren Fragen die Schwarzloch-Sterne jetzt aufwerfen, darum geht es unter anderem in dieser Folge vom „Forschungsquartett“.