Astronomen haben eine Supernova-Explosion beobachtet, die stark auf die Entstehung eines binären Schwarzen-Loch-Systems schließen lässt und neue Einblicke in den Lebenszyklus massereicher Sterne bietet. Das Ereignis mit der Bezeichnung SN 2022esa ereignete sich etwa 320 Millionen Lichtjahre entfernt in der Galaxie 2MFGC 13525.
Der Tod eines Wolf-Rayet-Sterns
Die Supernova entstand aus einem Wolf-Rayet-Stern, einem seltenen Typ massereicher, hochentwickelter Sterne, denen die äußere Wasserstoffschicht fehlt. Diese Sterne nähern sich bereits dem Ende ihres Lebens und verbrauchen immer schneller Treibstoff. Die beobachtete Explosion markiert das letzte Stadium dieses Prozesses und lässt den Kern des Sterns in ein Schwarzes Loch kollabieren.
Beweis eines binären Systems
Was diese Supernova auszeichnet, ist die klare, stabile Periodizität, die in ihrer Lichtkurve beobachtet wird. Die Explosion zeigte über einen Zeitraum von etwa einem Monat wiederkehrende Ausbrüche, was darauf hindeutet, dass der Stern Teil eines Doppelsternsystems war. Diese periodischen Ausbrüche könnten nur auftreten, wenn der zum Scheitern verurteilte Wolf-Rayet-Stern ein anderes massereiches Objekt umkreisen würde: entweder ein bestehendes Schwarzes Loch oder einen Begleitstern, der dazu bestimmt ist, eines zu werden.
Das wahrscheinliche Ergebnis ist ein binäres Schwarzes-Loch-System, in dem zwei Schwarze Löcher einander umkreisen. Solche Systeme werden zunehmend als Hauptquelle für Gravitationswellen erkannt, die von Observatorien wie LIGO und Virgo entdeckt werden.
Teleskopische Synergie treibt Entdeckung voran
Die Entdeckung wurde durch eine gemeinsame Anstrengung mit dem 8,2-Meter-Subaru-Teleskop auf Hawaii und dem flinken Seimei-Teleskop in Japan ermöglicht. Diese Kombination ermöglichte es den Forschern, sowohl hochauflösende, sensible Daten (von Subaru) als auch schnelle Beobachtungen (von Seimei) zu erfassen.
„Das Schicksal massereicher Sterne, die Geburt eines Schwarzen Lochs oder sogar eines Doppelsternsystems eines Schwarzen Lochs sind sehr wichtige Fragen in der Astronomie“, sagte Keiichi Maeda, der Hauptautor der Studie.
Dieser kollaborative Ansatz unterstreicht die wachsende Bedeutung der Kombination verschiedener astronomischer Werkzeuge zur Aufklärung komplexer Phänomene. Astronomen erwarten weitere Entdeckungen durch die Fortsetzung dieser Dual-Teleskop-Strategie.
Die Bestätigung einer Supernova, die in direktem Zusammenhang mit der Entstehung binärer Schwarzer Löcher steht, bietet einen entscheidenden Einblick in die Entstehung dieser kosmischen Kraftwerke und vertieft unser Verständnis der Sternentwicklung und der Gravitationswellenquellen.
