02.03.2023 • AstronomieAstrophysik

Sternentstehung im galaktischen Zentrum

Astronomen entdecken extrem jungen Sterne nahe am supermassereichen schwarzen Loch.

Ein internationales Forschungs­team unter Leitung von Florian Peißker von der Uni Köln hat einen Stern in seiner Entstehungs­phase nahe dem super­masse­reichen schwarzen Loch Sgr A* im Zentrum unserer Milchstraße entdeckt. Der Stern X3a ist erst wenige 10.000 Jahre alt. Die Wissen­schaftler gehen davon aus, dass er sich in einem Gas- und Staubring gebildet hat, der das schwarze Loch umkreist. Erst nach seiner Entstehung sei er auf seine jetzige, noch näher am schwarzen Loch liegende Umlaufbahn gelangt.

Abb.: Der gerade ent­stehende Stern X3a in seiner Hülle X3 (blau). Auf...
Abb.: Der gerade ent­stehende Stern X3a in seiner Hülle X3 (blau). Auf Zeit­skalen von weniger als zehn Jahren können sich Ver­dich­tungen bilden, die von X3a auf­ge­nom­men werden. (Bild: F. Peißker, U. Köln)

Die Umgebung eines super­masse­reichen schwarzen Lochs ist durch hoch­dynamische Prozesse und starke Röntgen- und UV-Strahlung gekenn­zeichnet. Eine solche Umgebung sollte, so dachten Astronomen früher, die Entstehung von Sternen verhindern. Doch bereits vor zwanzig Jahren wurden junge Sterne in der Umgebung von Sgr A* gefunden. Bis heute ist nicht eindeutig geklärt, wie sie dorthin gekommen sind und wo sie sich gebildet haben.

Die Entdeckung von X3a – zehnmal so groß und fünfzehnmal so schwer wie unsere Sonne – könnte nun erklären, wie das möglich ist. In einer Entfernung von einigen Lichtjahren vom schwarzen Loch gibt es einen Ring aus Gas und Staub. Er ist hinreichend kalt und schirmt gegen die zerstö­re­rische Strahlung ab. Die tiefen Temperaturen und hohe Dichten führten dort dazu, dass sich Wolken von hunderten Sonnen­massen bilden können.

Solche Wolken können unter ihrer eigenen Schwerkraft zu einem oder mehreren Proto­sternen kollabieren – und so könnte auch X3a entstanden sein. Erst anschließend ist der junge Stern dann – etwa durch gravitative Wechsel­wirkungen mit anderen Objekten – näher an das schwarze Loch gewandert.

Da ähnliche Staub- und Gasringe auch in anderen Galaxien zu finden sind, kann der beschriebene Mechanismus auch dort funktionieren. Viele Galaxien können daher sehr junge Sterne in ihrem Zentrum beherbergen.

U. Köln / RK

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