S0-102 braucht nur 11,5 Jahre, um das Schwarze Loch im Mittelpunkt der Milchstraße zu umkreisen. Astronomen setzen große Hoffnungen in der Stern. Er soll Einsteins Relativitätstheorie bestätigen.

Astronomen haben den bislang engsten Begleiter des gigantischen Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Milchstraße entdeckt. Der Stern mit der Katalognummer S0-102 umkreist das Schwarze Loch in nur 11,5 Jahren, wie das Team um Andrea Ghez von der University of California in Los Angeles (UCLA) im US-Fachblatt "Science" berichtet. Der Fund erlaube einen Test von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie in einem bislang nicht erkundeten Bereich.

Die Allgemeine Relativitätstheorie sagt voraus, dass Masse Raum und Zeit krümmt. Im Zentrum unserer Galaxie, der Milchstraße, haust ein extrem massereiches Schwarzes Loch, das rund vier Millionen Mal so viel Masse besitzt wie unsere Sonne und daher messbar die Raumzeit verbiegen sollte. Vor dem Fund von S0-102 war bereits ein Stern mit einer Umlaufzeit von 16 Jahren um das Schwarze Loch entdeckt worden. Er trägt die Nummer S0-2.

"Der Tango von S0-102 und S0-2 wird erstmals die wahre Geometrie von Raum und Zeit in der Nähe eines Schwarzen Lochs enthüllen", betont Ghez in einer Mitteilung ihrer Universität. "Diese Messung kann man nicht mit einem Stern allein machen."

Astronomen suchen nach Abweichungen

So wie die Planeten unsere Sonne umkreisen, umrunden die Sterne S0-102 und S0-2 das Schwarze Loch – allerdings auf einer stark eiförmigen (elliptischen) Bahn. Und so wie die Bewegungen der Planeten vor 300 Jahren ein entscheidender Prüfstein für Isaac Newtons Schwerkrafttheorie waren, erlaubt die Bewegung der beiden engen Trabanten des Schwarzen Lochs einen Test der Allgemeinen Relativitätstheorie, die die Gravitation als Folge der Krümmung von Raum und Zeit beschreibt, erläutert Ghez.

Für diesen Test suchen die Astronomen nach Abweichungen der Sternbahnen von der Ellipsenform. Denn wenn S0-2 und S0-102 dem Schwarzen Loch auf ihrer Bahn am nächsten kommen, sollte ihre Bahn von der Krümmung der Raumzeit durch das Schwarze Loch verändert werden.

Der Vergleich der Sternbahnen gibt Aufschluss über die lokale Geometrie der Raumzeit und zeigt so, ob die Allgemeine Relativitätstheorie auch in der Nähe extrem massereicher Schwarzer Löcher gültig bleibt – was Ghez zufolge noch nie experimentell untersucht werden konnte. Für diesen Test ist allerdings Geduld nötig, denn die beiden Sterne kommen nur einmal in 11,5 beziehungsweise 16 Jahren dem Schwarzen Loch nahe genug.