24.000 Kilometer in der Sekunde: Bislang schnellster Stern von Kölner Physikern entdeckt

Erforschung von Hochgeschwindigkeitssternen durch Teleskop in Südamerika / Kölscher „4711“-Stern braucht nur 7,6 Jahre um Schwarzes Loch zu umkreisen

Dr. Florian Peißker und Professor Dr. Andreas Eckart vom I. Physikalischen Institut der Universität zu Köln haben mit dem „Very Large Telescope“ in Chile den bislang schnellsten Stern S4711 – in Anlehnung an das Echt Kölnisch Wasser – identifiziert. Dieser kreist mit einer Geschwindigkeit von 24.000 Kilometer pro Sekunde (etwa 86 Millionen km/h) um das Schwarze Loch Sagittarius A*. Der Fund wurde in „The Astrophysical Journal“ veröffentlicht.

Einige Hochgeschwindigkeitssterne, die als S-Sterne bekannt sind, kreisen um das Schwarze Loch. Da diese superschnellen Sterne so nah an seinem Zentrum liegen, waren sie in der Vergangenheit schwer zu entdecken. Mit der Entwicklung größerer Teleskope und fortgeschrittener Analysetechniken wurden jedoch immer mehr dieser ungewöhnlichen Sterne gefunden.

Einer der hellsten Mitglieder dieses Sternhaufens, S2, galt bislang mit einer Umlaufdauer von 15,9 Jahren als der schnellste. Doch Postdoktorand Florian Peißker und Kollegen haben jetzt sogar zwei Sterne entdeckt, die noch schneller sind: Der erste, S62, benötigt 9,9 Jahre – und der allerschnellste, S4711, nur 7,6 Jahre.

Peißker spekuliert außerdem, dass der superschnelle Stern der erste bekannte „Squeezar“-Kandidat sein könnte. Squeezars werden als eine Klasse von heiß-kalten Sternen auf einer hochgradig exzentrischen Umlaufbahn (eher länglich als kreisförmig) um ein supermassives Schwarzes Loch beschrieben.

Der Temperaturunterschied ergibt sich aus der Reaktion der Sterne auf Gezeitenwechselwirkungen mit dem supermassereichen Schwarzen Loch, das sie umkreisen. Peißker: „Squeezer können sehr hell sein und sich temporär um mehrere tausend Grad erhitzen. Wir schätzen unseren S4711 auf eine stellare Höchstemperatur von 10.000 Kelvin – die der Sonne ist zum Vergleich übrigens nur 5.778 Kelvin heiß!“

Peißker geht davon aus, dass diese Entdeckungen wahrscheinlich nicht die letzten sein werden: „Wir werden sicher noch mehr superschnelle Sterne finden. Insbesondere mit dem ‚Extremely Large Telescope‘, das derzeit auch mit Beteiligung der Uni Köln in der Atacama-Wüste auf 5.000 Metern Höhe gebaut wird.“

Nach seiner Fertigstellung wird das Extremely Large Telescope das größte optische bzw. Nahinfrarot-Teleskop der Welt sein und 13-mal mehr Licht sammeln als die größten heute existierenden optischen Teleskope. Es soll 2025 in Betrieb gehen.

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Zur Veröffentlichung:
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ab9c1c