Astronomen haben die scheinbar stille Bildung eines Schwarzen Lochs in der Andromeda-Galaxie beobachtet. Dies ist eine der bisher klarsten Bestätigungen dafür, dass Sterne in diese Gravitationsquellen kollabieren können, ohne die dramatischen Supernova-Explosionen, die traditionell erwartet werden. Die Entdeckung, die auf der Analyse der NEOWISE-Missionsdaten der NASA basiert, stellt frühere Annahmen über die Entstehung von Schwarzen Löchern in Frage und legt nahe, dass sie möglicherweise weitaus häufiger vorkommen als bisher angenommen.
Das plötzliche Verschwinden eines Sterns
Der Stern mit der Bezeichnung M31-2014-DS1 befand sich etwa 2,5 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Ursprünglich leuchtete er etwa 100.000-mal so hell wie unsere Sonne, vergleichbar mit dem bekannten Roten Überriesen Beteigeuze im Orion. Über ein Jahrzehnt hinweg, beginnend etwa im Jahr 2014, wurde der Stern stetig schwächer, bevor er im Jahr 2023 praktisch verschwand – und auf nur noch ein Zehntausendstel seiner ursprünglichen Helligkeit sank. Das Team unter der Leitung des Astronomen Kishalay De von der Columbia University bemerkte die Anomalie zunächst bei der Durchsicht der archivierten NEOWISE-Daten.
„Sterne, die so hell und so massereich sind, verschwinden nicht einfach zufällig in der Dunkelheit“, sagte De und erinnerte sich an den Moment, als Folgebeobachtungen am Keck-Observatorium auf Hawaii keine Spur des Sterns ergaben. Eine anschließende Überprüfung mit dem Hubble-Weltraumteleskop bestätigte das Verschwinden.
Die etablierte Theorie in Frage stellen
Jahrelang galt die vorherrschende Theorie, dass Schwarze Löcher nur durch den Kollaps extrem massereicher Sterne entstehen und in einer spektakulären Supernova gipfeln. Allerdings wog M31-2014-DS1 nur das 13-fache der Masse unserer Sonne – relativ klein im Vergleich zu typischen Standards für die Bildung von Schwarzen Löchern. Dies erhöht die Möglichkeit, dass mittelgroße Sterne stillschweigend unter ihrer eigenen Schwerkraft kollabieren und schwarze Löcher bilden, ohne dass Materie gewaltsam ausgestoßen wird.
Die Implikationen sind erheblich: Wenn ein Stern dieser Größe ohne eine Supernova zu einem Schwarzen Loch werden kann, dann enthält das Universum wahrscheinlich viel mehr Schwarze Löcher als bisher angenommen. Dies verändert unser Verständnis der Sternentwicklung und der Population von Schwarzen Löchern in Galaxien.
Was bleibt zurück?
Der Einsturz scheint schnell stattgefunden zu haben, möglicherweise innerhalb weniger Stunden. Zurück bleibt nicht der Stern selbst, sondern ein schwaches Infrarotlicht von Staub und Gas, das sich spiralförmig um das neu entstandene Schwarze Loch dreht. Dieses Material kreist zu schnell, um direkt hineinzufallen, und bildet eine rotierende Scheibe, die das Schwarze Loch im Laufe der Zeit langsam speist – ähnlich wie Wasser, das in einen Abfluss strömt.
Zukünftige Beobachtungen
Es wird erwartet, dass diese Infrarotsignatur in den kommenden Jahrzehnten verblasst, wenn die verbleibenden Trümmer spiralförmig nach innen strömen. Die relativ große Nähe der Andromedagalaxie bedeutet, dass dieser Prozess für leistungsstarke Observatorien wie das James Webb Space Telescope (JWST) sichtbar bleibt. Obwohl die direkte Abbildung des Schwarzen Lochs selbst derzeit über unsere technologischen Möglichkeiten hinausgeht, gehen Astronomen davon aus, dass bei der Auflösung des umgebenden Gases irgendwann hochenergetische Röntgenstrahlen entstehen könnten, was eine weitere Bestätigung darstellt.
Diese Entdeckung bietet eine neue Methode zur Identifizierung ähnlicher Ereignisse: Anstatt Milliarden von Sternen auf plötzliches Verschwinden zu überwachen, können Astronomen jetzt nach kurzen Infrarot-Ausbrüchen suchen – möglichen Indikatoren für einen bevorstehenden stillen Kollaps.
Der verschwindende Stern in Andromeda bietet einen einzigartigen Einblick in den Sterntod, was darauf hindeutet, dass Schwarze Löcher auf subtilere Weise entstehen können als bisher angenommen und im Universum weitaus häufiger vorkommen, als wir einst angenommen hatten.
