Schwarze Löcher gehören zu den geheimnisvollsten und faszinierendsten Phänomenen im Universum. Forscher nutzten Simulationen und Daten des Gaia-Weltraumteleskops, um auf das Vorhandensein mehrerer Schwarzer Löcher im Hyaden-Sternhaufen hinzuweisen, der möglicherweise der Erde am nächsten liegt. Ein in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlichter Artikel legt nahe, dass das Vorhandensein mehrerer Schwarzer Löcher in den Hyaden, dem dem Sonnensystem am nächsten gelegenen offenen Sternhaufen, sie zu den der Erde am nächsten gelegenen Schwarzen Löchern machen würde, die bisher entdeckt wurden.
Die Hyaden sind der sonnennächste Sternhaufen. Der offene Sternhaufen der Hyaden ist hell genug, um schon vor Tausenden von Jahren bemerkt zu werden, aber er ist nicht so hell oder kompakt wie der nahegelegene Sternhaufen der Plejaden (M45). Hier ist ein besonders tiefes Bild der Hyaden abgebildet, das lebhafte Sternfarben und schwache, zusammenfallende Nebel zeigt.
Diese Forschung ist das Ergebnis der Zusammenarbeit einer Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Stefano Torniamenti von der Universität Padua in Italien mit der starken Beteiligung von ICREA-Professor Mark Gieles von der Fakultät für Physik des Instituts für Astronomische Wissenschaften der Universität Padua. Barcelona (ICCUB) und das Katalanische Institut für Weltraumforschung (IEEC) und Friedrich Anders (ICCUB-IEEC).
Konkret wurde diese Entdeckung im Rahmen einer Forschung gemacht, die der Experte Stefano Torniamenti am ICCUB, einer der Forschungseinheiten des IEEC, durchführte.
Neue Forschungen haben das mögliche Vorhandensein von Schwarzen Löchern im Hyaden-Sternhaufen aufgedeckt und sie als die der Erde am nächsten gelegenen Schwarzen Löcher positioniert.
Gibt es ein Schwarzes Loch in den Hyaden?
Seit ihrer Entdeckung gehören Schwarze Löcher zu den mysteriösesten und faszinierendsten Phänomenen im Universum und sind Gegenstand der Forschung von Forschern auf der ganzen Welt. Dies gilt insbesondere für kleine Schwarze Löcher, wie sie bei Gravitationswellendetektionen beobachtet werden. Seit der Entdeckung der ersten Gravitationswellen im Jahr 2015 haben Experten zahlreiche Ereignisse beobachtet, die der Verschmelzung von Paaren massearmer Schwarzer Löcher entsprechen.
In der veröffentlichten Studie verfolgte ein Team von Astrophysikern mithilfe von Simulationen die Bewegung und Entwicklung aller Sterne im Hyaden-Cluster (ungefähr 45 Parsec oder 150 Lichtjahre von der Sonne entfernt), um ihren aktuellen Zustand nachzubilden.
Offene Sternhaufen sind lose verbundene Ansammlungen von Hunderten von Sternen, die bestimmte Eigenschaften, wie etwa Alter und chemische Eigenschaften, gemeinsam haben. Die Simulationsergebnisse wurden mit den tatsächlichen Positionen und Geschwindigkeiten der Sterne im Hyadenhaufen verglichen, die nun aus Beobachtungen des Gaia-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) genau bekannt sind.
Gaia ist eine ehrgeizige Mission, deren Ziel es ist, eine dreidimensionale Karte unserer Galaxie zu erstellen und dabei deren Zusammensetzung, Entstehung und Entwicklung aufzudecken. Bildquelle: ESA-D. Ducros, 2013
„Unsere Simulationen könnten sowohl die Masse als auch die Größe der Hyaden nur dann erreichen, wenn es heute (oder bis vor kurzem) einige Schwarze Löcher im Zentrum des Clusters gäbe“, sagte Stefano Torniamenti, Postdoktorand an der Universität Padua und Erstautor der Hyaden-Studie.
Die derzeit beobachteten Eigenschaften der Hyaden lassen sich am besten durch Simulationen von zwei oder drei Schwarzen Löchern reproduzieren, obwohl Simulationen, bei denen alle Schwarzen Löcher ausgestoßen wurden (vor weniger als 150 Millionen Jahren, ungefähr im letzten Viertel des Alters des Clusters), immer noch eine gute Übereinstimmung liefern können, da die Entwicklung des Clusters die Spuren seiner früheren Schwarzlochpopulation nicht löschen kann.
Die neuen Ergebnisse zeigen, dass sich das Schwarze Loch, aus dem die Hyaden entstanden sind, immer noch innerhalb des Clusters oder sehr nahe daran befindet. Damit sind sie die sonnennächsten Schwarzen Löcher, viel näher als der vorherige Kandidat, das Schwarze Loch Gaia BH1, das 480 Parsec von der Sonne entfernt ist.
Durch Durchbrüche mit dem Gaia-Weltraumteleskop ist es in den letzten Jahren erstmals möglich geworden, die Positionen und Geschwindigkeiten von Sternen in offenen Sternhaufen im Detail zu untersuchen und einzelne Sterne genau zu identifizieren.
„Diese Beobachtung hilft uns zu verstehen, wie sich die Anwesenheit von Schwarzen Löchern auf die Entwicklung von Sternhaufen auswirkt und wie Sternhaufen wiederum zur Quelle von Gravitationswellen beitragen“, sagte Mark Gieles, Mitglied der Abteilung für Quantenphysik und Astrophysik der University at Buffalo und Leiter des Projekts. „Die Ergebnisse geben uns auch Aufschluss darüber, wie diese mysteriösen Objekte in der Milchstraße verteilt sind.“