Im Frühjahr 2020 erzählte eine Gruppe von Astronomen der Welt eine dramatische Geschichte: Sie hatten ein Schwarzes Loch entdeckt, das nur 1.000 Lichtjahre von der Erde entfernt war, näher an uns als alle, die sie zuvor gefunden hatten. Sie hatten es in einer Konstellation namens Telescopium entdeckt, die sich neben zwei Sterne schmiegte, die in einer klaren Nacht auf der Südhalbkugel mit bloßem Auge sichtbar sind. „Auf der Skala der Milchstraße ist es in unserem Hinterhof“, sagte Thomas Rivinius, der Astronom, der die neue Forschung leitete, damals zu mir.
Es stellt sich heraus, dass die Entdeckung nur das erste Kapitel war, denn es gab eine große Wendung in der Handlung: Das Schwarze Loch existiert nicht wirklich. Rivinius und seine Kollegen lagen falsch.
Zu Rivinius’ Verteidigung: Schwarze Löcher sind unsichtbar. Aber sie sind auch ewig und imposant und riesig – in diesem Fall viermal so groß wie die Sonne. Wie konnte sich herausstellen, dass dies überhaupt nichts war?
Wie bei jedem guten Krimi sind die Dinge nicht immer so, wie sie scheinen. Außerdem helfen mehr Teleskopbeobachtungen wirklich. Nachdem Rivinius und seine Kollegen ihre Ergebnisse veröffentlicht hatten, analysierten andere Gruppen von Astronomen die Daten für sich selbst – eine übliche Reaktion in der Wissenschaft. Ein Team von Wissenschaftlern dachte, das Sternensystem im Herzen von Rivinius’ Forschung ähnele einem anderen System, das sie untersucht hatten und das kein Schwarzes Loch hatte. Sie schlugen eine andere Interpretation der Daten vor und erklärten, dass diese Daten nicht auf das Vorhandensein eines Schwarzen Lochs hinweisen, sondern auf eine faszinierende Aktivität zwischen den beiden Sternen. Von allen alternativen Erklärungen „hat mich diese wirklich ins Schwitzen gebracht, weil mir klar wurde, dass dies vielleicht eine praktikable Option ist“, sagte mir Rivinius, ein Astronom an der Europäischen Südsternwarte in Chile, kürzlich.
In einem waren sich die beiden Teams einig: Sie betrachteten zwei sehr helle Sterne, von denen sich einer ziemlich schnell drehte. Das Team von Rivinius dachte, dass sich die Sterne in einiger Entfernung umkreisen und dass der Schnelle seine Geschwindigkeit dadurch erhielt, dass er um ein schwarzes Loch herumschwingte. Das andere Team unter der Leitung von Julia Bodensteiner, damals Astrophysikerin an der KU Leuven in Belgien, glaubte, dass die Sterne viel näher beieinander lagen und dass sich der schnell rotierende Stern so verhielt, weil er etwas Material von seinem stellaren Begleiter entfernt hatte , einen kleinen Schub bekommen.
Das Teleskop, das Rivinius und sein Team verwendet hatten, war nicht in der Lage, die wahre Entfernung zwischen den Sternen aufzulösen – und es den Astronomen wiederum zu ermöglichen, herauszufinden, was wirklich vor sich ging –, also brauchten die Astronomen Daten von einem anderen Instrument . Beide Teams begannen mit der Arbeit an Forschungsvorschlägen und baten um Zeit für die Nutzung eines Teleskops in Chile, der einzigen Einrichtung der Welt, die ihnen den scharfen Blick geben konnte, den sie brauchten, um sich zwischen den konkurrierenden Szenarien zu entscheiden. Schließlich beschlossen sie, sich zusammenzuschließen; sie versuchten schließlich, dasselbe Ziel zu beobachten. Außerdem hatten sie die Unbeholfenheit, konkurrierende Ideen zu haben, bereits überwunden. „Die Gemeinschaft ist klein“, sagte mir Bodensteiner, der jetzt an der Europäischen Südsternwarte ist. „Wir kannten alle vorher, und einer der Leute aus dem anderen Team hat tatsächlich meine Masterarbeit betreut.“
Als die Daten zurückkamen, siegte die Erklärung von Bodensteiners Team. Es stellt sich heraus, dass Rivinius’ Gruppe die Nachwirkungen eines kleinen stellaren Snacks eingefangen hatte. „Wir glauben, dass sich die beiden Sterne glücklich umkreisten, bis einer der Sterne irgendwann seine äußere Schicht – Material aus seiner Atmosphäre – auf den zweiten Stern übertrug“, sagte Bodensteiner. Mit anderen Worten: „Der zweite Stern hat Teile des ersten Sterns gefressen.“ Dies ist ein häufiges Phänomen bei Sternenpaaren, und wenn es passiert, führt die Übertragung von Masse von einem Stern zum anderen dazu, dass sich der materiell wischende Stern schneller dreht. Das einmalige Naschen ist vor einiger Zeit passiert; „Im Moment isst niemand etwas von irgendjemandem“, sagte Bodensteiner.
Rivinius hatte dieses Szenario nicht in Betracht gezogen, weil die Vorstellung, dass sein Team diesen kurzen kosmischen Moment hätte festhalten können, so unwahrscheinlich erschien. Wissenschaftler glauben, dass ein solches kosmisches Kauen in gemütlichen Zwei-Sterne-Systemen üblich ist, aber die Folgen sind nur von kurzer Dauer. Naschphasen dauern nur ein paar tausend Jahre, und Sterne leben Hunderte von Millionen, sogar Milliarden von Jahren. „Selbst wenn Sie Hunderte solcher Systeme oder Tausende von Systemen haben, erwarten Sie [those stars] entweder vor dieser Phase oder nach dieser Phase sein “, sagte Rivinius.
Jetzt, da die Wendung aufgedeckt wurde, planen beide Teams, zusammenzuarbeiten, um das Doppelsternsystem als sein eigenes interessantes wissenschaftliches Ziel zu überwachen, obwohl es kein auffälliges Schwarzes Loch gibt. „Es ist so oder so ein cooles Ergebnis, aber ich freue mich, dass dieses Szenario sich durchgesetzt hat, nur weil wir jetzt eine Menge Dinge tun können“, sagt Abigail Frost, Astrophysikerin an der KU Leuven, die mit Bodensteiners Team an den Beobachtungen gearbeitet hat , erzählte mir. „Diese Sterne können ziemlich wichtige Auswirkungen auf Galaxien und Sternensysteme insgesamt haben.“
Der Fall des verschwindenden Schwarzen Lochs zeigt, wie schwierig es sein kann, diese Objekte zu entdecken, obwohl sie überall im Universum sind. Laut Bodensteiner wurden mehrere Entdeckungen, die in den letzten Jahren bekannt gegeben wurden, einigen Widerlegungen ausgesetzt. „Es ist einfach unglaublich schwierig, etwas zu finden, das kein Licht abgibt“, sagte sie. Astronomen müssen normalerweise kreativ werden und nach Schwarzen Löchern indirekt suchen, in den Bewegungen von Himmelsobjekten oder dem Leuchten kosmischer Materie um sie herum. Die größten Schwarzen Löcher im Universum können einige Formen von Strahlung ausstoßen – kosmische Rülpser, wenn sie die Sterne um sie herum fressen –, aber kleinere, wie das, von dem Rivinius-Team glaubte, es gefunden zu haben, sind viel schwieriger zu entdecken.
Der Titel des erdnächsten Schwarzen Lochs – den wir kennen – kann nun einem Schwarzen Loch zurückgegeben werden, das sich etwa 3.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Einhorn befindet. Astronomen haben schwarze Löcher in einer näheren Umgebung gefunden, etwa 1.500 Lichtjahre von der Erde entfernt, aber ihre Existenz muss noch bestätigt werden, sagte Rivinius. Er vermutet, dass das wirklich nächste Schwarze Loch nur ein paar hundert Lichtjahre entfernt ist, höchstens. Wir haben es nur noch nicht gefunden.