Irgendwie wird an den Enden um das Schwarze Loch unserer Galaxie ein Stern geboren: ScienceAlert

Das Galaktische Zentrum ist im Wesentlichen der Wilde Westen der Milchstraße. Es wird von einem supermassiven Schwarzen Loch mit einer Masse von 4,3 Millionen Sonnenmassen dominiert und gilt als die feindlichste Umgebung der Galaxie.

Schwarze Löcher sind bekanntlich Orte, an denen Sterne den sicheren Tod riskieren. Sterne, die einem zu nahe kommen, können durch starke Gezeitenkräfte zu Strömen aus Gas und Staub werden, wodurch ein langes und fruchtbares Leben der Verschmelzung von Atomen beendet wird.

Stellen Sie sich die Überraschung vor, die Astronomen empfanden, als sie das Gegenteil fanden – einen Stern, der nicht stirbt, sondern in der Nähe der monströsen Milchstraße geboren wird, Sagittarius A* (Sgr A*).

X3a, wie dieser neue kosmische Körper genannt wird, ist nur wenige zehntausend Jahre alt und in der kosmischen Zeit kaum verbreitet. Allerdings ist es Sgr A* so nahe, dass seine bloße Existenz unser Verständnis nicht nur der Sternentstehung, sondern auch der Prozesse von Schwarzen Löchern in Frage stellt.

Trotz seiner dynamischen Dichte und der starken Ultraviolett- und Röntgenstrahlung, die das Verschmelzen von Gas mit dem Kern des Sterns verhindert, existiert X3a nicht nur nicht, sondern befindet sich dort, wo die Bildung eines jungen Sterns nicht zu erwarten wäre.

Mit dem 10-fachen Radius, der 15-fachen Masse und der 24.000-fachen Leuchtkraft der Sonne ist er auch kein ganz kleiner Stern.

Laut einem Team um den Astrophysiker Florian Becker von der Universität zu Köln in Deutschland ist der Grund relativ einfach. X3a bildete sich nicht fehl am Platz: Es bildete sich weit entfernt vom Schwarzen Loch und wanderte nach innen.

„Es stellt sich heraus, dass es einige Lichtjahre vom Schwarzen Loch entfernt eine Region gibt, die die Bedingungen für die Sternentstehung erfüllt“, erklärt Peißker. „Diese Region, ein Ring aus Gas und Staub, ist kalt genug und vor schädlicher Strahlung geschützt.“

Die Einzelheiten der Sternentstehung sind noch unklar, aber wir wissen, dass bestimmte Bedingungen erfüllt sein müssen. Ein Stern bildet sich in einer dichten, kalten Molekülwolke im Weltraum, wenn eine dichtere Masse zusammenbricht und sich unter ihrer eigenen Schwerkraft dreht und beginnt, mehr Material aus der Wolke um sie herum durch Gravitation anzuziehen.

Die unmittelbare Umgebung eines supermassereichen Schwarzen Lochs ist für diese Bedingungen keine besonders gute Umgebung. Sgr A* ist von einer Scheibe aus Staub und Gas umgeben, die als Akkretionsscheibe bezeichnet wird und sich mit hoher Geschwindigkeit um sie dreht und dabei emittiert intensives Licht. UV-Photonen üben Strahlungsdruck und Photoverdampfungsprozesse aus, die das können Reduzierung der Sternentstehung Und Akkuscheiben emittieren viel.

Nach einer gewissen Entfernung vom Schwarzen Loch ist das Material dick genug, um vor diesen verheerenden Auswirkungen zu schützen und die Temperaturen kühl genug zu halten, damit sich Sterne bilden können.

Der Analyse des Teams zufolge könnte sich X3a in dieser Region gebildet haben, ein Materialring um das Zentrum der Galaxie. In diesem Ring könnte eine noch dichtere Wolke zusammenklumpen und in einer Region, die klein genug ist, genug Masse für einen Gravitationskollaps erzeugen, der den Sternentstehungsprozess einleitet.

Diese Wolke begann mit einer Masse von etwa 100 Sonnen, und ihr Gravitationskollaps hätte zur Bildung vieler junger Sterne geführt.

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Aber der X3a blieb nicht stehen. Es begann, in Richtung Sgr A* zu wandern, während es wuchs, immer noch von Material umgeben. Unterwegs sind Sie möglicherweise auf andere dichte Klumpen und Wolken gestoßen, die sich in derselben Umgebung gebildet haben und es dem jungen Stern ermöglicht haben, mehr Masse anzusammeln. Es ist jetzt immer noch in dieser Wachstumsphase, umgeben von Material.

Es ist dieser Materieklumpen namens X3, der zuerst die Aufmerksamkeit der Astronomen erregte, bevor sie den winzigen Stern im Inneren erkannten. Mehrere Infrarot- und Nahinfrarot-Instrumente können das langwellige Licht des Sterns erkennen, das die dicke Wolkenhülle um ihn herum durchdringen kann. Die Analyse dieses Lichts ergab eine Chemie, die mit einem Babystern übereinstimmt.

„Mit seiner hohen Masse von etwa dem Zehnfachen der Sonne ist X3a ein interstellarer Riese, und diese Riesen entwickeln sich sehr schnell in Richtung Reife.“ sagt der Astronom Michel Zajec an der Masaryk-Universität in Tschechien.

„Wir hatten das Glück, den massiven Stern in der Mitte der kometenförmigen Hülle entdeckt zu haben. Als nächstes identifizierten wir Schlüsselmerkmale, die mit einem jungen Alter verbunden sind, wie die Hülle des jungen Sterns, die ihn umkreist.“

Die Entdeckung von X3a könnte Astronomen helfen, ein weiteres jahrzehntealtes Rätsel zu lösen. Vor etwa 20 Jahren wurden sehr junge Sterne in der Nähe von Sgr A* beobachtet, wo man früher dachte, dass nur sehr alte Sterne existieren könnten. X3a legt nahe, dass das Auftreten entfernter junger Sterne, gefolgt von ihrer Wanderung in Richtung Sgr A*, kein besonders ungewöhnliches Ereignis sein könnte.

Und es kann nicht nur in unserer Galaxie passieren. Strukturen um Sgr A* wurden in vielen anderen Galaxien identifiziert, und sie könnten Haufen ihrer eigenen jungen Sterne beherbergen. Es ist eine Idee, die unser Verständnis der Dynamik galaktischer Kerne verändern könnte.

Zukünftige Arbeiten werden das Sternentstehungsmodell des Teams testen, nicht nur für die Milchstraße, sondern für das weitere Universum.

Forschung veröffentlicht in Astrophysikalische Zeitschriftenbriefe.