Über Zeit und Raum: Die mysteriöse Reise eines Sterns zum Herzen der Milchstraße

Forscher haben einen extragalaktischen Stern, S0-6, in der Nähe des supermassiven schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße entdeckt. Die einzigartige Zusammensetzung des Sterns und seine 10 Milliarden Jahre Reise von einer kleinen, nun absorbierten Galaxie stellen unser Verständnis der stellaren Population und Formation im galaktischen Zentrum infrage. Kredit: SciTechDaily.com

Eine neue Studie enthüllt, dass der Stern S0-6, der sich in der Nähe des zentralen schwarzen Lochs der Milchstraße befindet, aus einer externen Galaxie stammt und unser Verständnis der Migration und Formation von Sternen in unserer Galaxie neu gestaltet.

Laut einer neuen Studie stammt ein Stern in der Nähe des supermassiven schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße ausserhalb der Galaxie. Dies ist das erste Mal, dass ein Stern extragalaktischen Ursprungs in der Nähe des supermassiven schwarzen Lochs gefunden wurde.

In der Nähe des supermassiven schwarzen Lochs, bekannt als Sagittarius A*, im Zentrum unserer Galaxie werden viele Sterne beobachtet. Doch die immense Schwerkraft des schwarzen Lochs schafft eine zu raue Umgebung für die Entstehung von Sternen in seiner Nähe. Alle beobachteten Sterne müssen sich an anderen Orten gebildet und sich zum schwarzen Loch hinbewegt haben. Das wirft die Frage auf, wo die Sterne geboren wurden.

Die zentrale Region der Milchstraße, aufgenommen vom Subaru-Teleskop. Das Bild zeigt viele Sterne in einem Blickfeld von etwa 0,4 Lichtjahren. Der Stern S0-6 (blauer Kreis), das Thema dieser Studie, befindet sich etwa 0,04 Lichtjahre vom supermassiven schwarzen Loch Sagittarius A* (Sgr A*, grüner Kreis) entfernt. Kredit: Miyagi University of Education/NAOJ

Forschung eines internationalen Teams unter der Leitung von Shogo Nishiyama an der Miyagi University of Education deutet darauf hin, dass einige der Sterne von weiter entfernt als bisher angenommen stammen, nämlich von komplett ausserhalb der Milchstraße. Das Team nutzte das Subaru-Teleskop über einen Zeitraum von acht Jahren, um den Stern S0-6 zu beobachten, der nur 0,04 Lichtjahre von Sagittarius A* entfernt ist. Sie stellten fest, dass S0-6 etwa 10 Milliarden Jahre alt ist und eine chemische Zusammensetzung ähnlich den Sternen aufweist, die in kleinen Galaxien ausserhalb der Milchstraße wie der Kleine Magellansche Wolke und der Sagittarius-Zwerggalaxie gefunden werden.

Die wahrscheinlichste Theorie zur Erklärung der Zusammensetzung von S0-6 besagt, dass er in einer inzwischen untergegangenen kleinen Galaxie entstanden ist, die die Milchstraße umkreiste und absorbiert wurde. Dies ist der erste Beobachtungsnachweis, der darauf hindeutet, dass einige der Sterne in der Nähe von Sagittarius A* ausserhalb der Galaxie entstanden sind. Im Laufe seines 10 Milliarden Jahre währenden Lebens muss S0-6 mehr als 50.000 Lichtjahre ausserhalb der Milchstraße gereist sein, um in die Nähe von Sagittarius A* zu gelangen. Sehr wahrscheinlich hat S0-6 jedoch weit mehr als 50.000 Lichtjahre zurückgelegt, sich langsam spiralförmig zum Zentrum bewegend anstatt einer direkten Route folgend.

Es gibt immer noch viele Fragen laut Nishiyama: "Ist S0-6 wirklich ausserhalb der Milchstraße entstanden? Hat er Begleiter oder ist er alleine gereist? Mit weiteren Untersuchungen hoffen wir, die Rätsel der Sterne in der Nähe des supermassiven schwarzen Lochs zu lösen."

Referenz: "Origin of an orbiting star around the galactic supermassive black hole" von Shogo Nishiyama, Tomohiro Kara, Brian Thorsbro, Hiromi Saida, Yohsuke Takamori, Masaaki Takahashi, Takayuki Ohgami, Kohei Ichikawa and Rainer Schödel, 1. Dezember 2023, Proceedings of the Japan Academy, Series B. DOI: 10.2183/pjab.100.007