Schwarze Löcher verschlingen Gaswolken und sogar ganze Sterne. Anders als häufig dargestellt, sind sie aber keine kosmischen „Staubsauger“, die aktiv alles in ihrer Umgebung aufsaugen. Alle Objekte, die auf einer stabilen Bahn um ein Schwarzes Loch kreisen, können dies im Prinzip endlos lange tun, so wie die Planeten unser Zentralgestirn umlaufen, ohne Gefahr, in Richtung Sonne zu driften. Dennoch muss den Massenmonstern ständig Nachschub an Material zugeführt werden. Doch woher dieser kommt, ist weitgehend unklar. Für das massereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße glaubt nun eine internationale Gruppe von Astronomen, die mögliche Nahrungsquelle identifiziert zu haben.Das massereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße wird Sagittarius A* („A-Stern“) genannt, benannt nach einer Radioquelle, die insbesondere dann aufflackert, wenn Materie in das Massemonster fällt und sich dabei aufheizt. Sagittarius A* ist rund 27.000 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt. Während wir also stets sicheren Abstand vom gefräßigen Galaxienzentrum halten, gerät eine Reihe von Objekten, die Astronomen in den vergangenen zwei Jahrzehnten entdeckt haben, regelmäßig in dessen direkten Einflussbereich. Zu diesen gehören die sogenannten S-Sterne: Sie umkreisen Sagittarius A* innerhalb weniger Jahre und kommen ihm dabei erheblich näher als ein Lichtjahr.Das erste Bild von Sagittarius A*, dem Schwarzen Loch im Zentrum unser Galaxie. Ermöglicht wurde die Aufnahme durch Beobachtungen mit dem „Event Horizon Telescope“ (EHT), einem Zusammenschluss von acht Radio-Sternwarten auf vier Kontinenten zu einer Art Superteleskop.Picture AllianceAus dem engen Tanz dieser Sterne hatte die Forschergruppe um Reinhard Genzel vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) in Garching und das Team um Andrea Ghez von der University of California in Los Angeles die Masse des Objekts im Zentrum der Milchstraße mit 4,3 Millionen Sonnenmassen berechnet. Damit gehört Sagittarius A* unter den supermassereichen Schwarzen Löchern noch zu den kleineren Exemplaren. Ghez und Genzel wurden für ihre Arbeiten zu Sagittarius A* im Jahr 2020 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.Räumliche Spektren verraten die Quelle der MolekülwolkenNeben den S-Sternen fanden die Astronomenteams um Ghez und Genzel eine Reihe kompakter Gaswolken, die ebenfalls auf engen Umlaufbahnen um die zentrale Massekonzentration des Milchstraßenzentrums kreisen. Anders als die S-Sterne verlieren diese „G-Wolken“ aufgrund innerer Reibungskräfte fortlaufend an Energie, sodass sie früher oder später in den Schlund des Schwarzen Lochs fallen werden. Im Jahr 2014 kam eine dieser Wolken, G2 genannt, Sagittarius A* so nahe, dass die Wissenschaftler bereits erwarteten, erstmals einem massereichen Schwarzen Loch bei der Nahrungsaufnahme zuschauen zu können. Doch wider aller Erwartung überlebte G2 ihren Höllenritt und zieht seither, von Gravitation und Gezeitenkräften in die Länge gerissen, vorerst wieder von Sagittarius A* weg. Zwei weitere Wolken, G1 und G3 genannt, folgen G2 auf sehr ähnlichen Bahnen. Die drei Wolken, so scheint es, haben einen gemeinsamen Ursprung – und Sagittarius A* damit womöglich eine bevorzugte Nahrungsquelle.Eine Gaswolke, die nahe am supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum der Galaxie vorbeizieht, wird auseinandergerissen.ESO/S. GillessenDer internationalen Astronomengruppe unter der Leitung von Stefan Gillessen vom MPE in Garching ist es nun offenkundig gelungen, diese Quelle der drei kompakten Gaswolken zu identifizieren. Räumliche Spektren, aufgenommen mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile, zeigen, dass G1, G2 und G3 von einem Objekt mit der Bezeichnung IRS 16SW ausgehen. Dieses ist rund 19.000 Mal so weit von Sagittarius A* entfernt wie die Erde von der Sonne. IRS 16SW ist ein Doppelsternsystem, bestehend aus zwei heißen Sternen, von denen jeder etwa fünfzigmal so massereich ist wie unser Heimatstern. Die beiden Himmelskörper umkreisen einander so nahe, dass sich ihre Atmosphären teilweise überlappen. Sie strahlen außerdem starke Partikelwinde aus, die dünn verteiltes Gas in ihrer Umgebung verdichten. Die Forscher um Gillessen vermuten, wie sie in der Zeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ schreiben, dass dabei Gasklumpen mit mehrfacher Erdmasse entstehen. Einige dieser Klumpen, die kompakten Gaswolken G1, G2, G3, so ihre Theorie, geraten in Umlaufbahnen um Sagittarius A*.Astronomen äußern Zweifel am BefundComputersimulationen stützen zwar diese Annahme. Diese weisen aber einige erhebliche Vereinfachungen auf, sodass eine gewisse Unsicherheit besteht. Deshalb äußern sich Gillessen und seine Kollegen noch vorsichtig, was ihre vermeintliche Entdeckung betrifft: Es scheine möglich, so die Forscher, dass die G-Wolken von IRS 16SW stammen, der genaue Entstehungsmechanismus erfordere aber noch genauere Untersuchungen. Wohl auch deshalb sind nicht alle Experten von der Hypothese der Gaswolken überzeugt. Die beliebteste, über viele Jahre entwickelte These geht nämlich davon aus, dass die Gaswolken Überreste ehemaliger S-Sterne oder ihrer Planeten sind, die das Schwarze Loch zunächst umkreisten, ihm dann jedoch zu nahe kamen und von seinen Gezeitenkräften zerrissen wurden. Für den Astronomen Avi Loeb, Professor an der Harvard University in Boston, bleibt diese Hypothese weiterhin plausibel: „Die größte Herausforderung des von den Autoren um Gillessen vorgeschlagenen Szenarios besteht darin, aus der Wechselwirkung eines Sternenwindes mit dem umgebenden Medium kompakte, dichte Gebilde zu erzeugen. Das finde ich sehr schwierig.“ Zerstörte Sterne, so Loeb, seien einfach wahrscheinlicher.Der spanische Astrophysiker Jordi Miralda-Escudé von der Universitat de Barcelona, der ebenso wie Loeb nicht zu Gillessens Team gehörte, ist eher bereit, seine Haltung zu ändern. Auch er hatte in der Vergangenheit Sterne als Ursprung der G-Wolken favorisiert. Der nun entdeckte Zusammenhang mit IRS 16SW spreche seiner Meinung nach aber eher für das von dem MPE-Team vorgeschlagene Sternwindmodell. Gunther Witzel vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn und ehemaliges Mitglied der Gruppe von Andrea Ghez, gibt zu bedenken, dass viele Details der Umgebung von Sagittarius A* trotz aller Fortschritte noch unbekannt sind. „Ich bin aber der Ansicht, dass die Kollegen da einer Sache auf der Spur sind, die sich vielleicht in einigen Jahren mit dem ‚Extremely Large Telescope‘ klären lassen wird.“ Das ELT wird derzeit von der ESO in Chile gebaut. Sein 39 Meter großer Hauptspiegel wird, so hoffen die Astronomen, die Umgebung von Sagittarius A* mit einer bislang unerreichten Detailschärfe darstellen können. Dann wird man den Ursprung der drei kompakten Gaswolken kennen.