Der Begleiter des Sterns TIC 160582982 wiegt fast so viel wie der Stern selbst und leuchtet trotzdem nicht. Ist er ein Neutronenstern, ein Schwarzes Loch oder ein gut verstecktes Sternenpaar?
Astronomen haben herausgefunden, dass der pulsierende Stern TIC 160582982 von einem Begleiter umkreist wird, der mindestens fast doppelt so schwer ist wie unsere Sonne, aber kein messbares Licht abgibt.
Ein gewöhnlicher Stern dieser Masse müsste deutlich zu sehen sein, deshalb kommen nun ein Neutronenstern, ein Schwarzes Loch oder ein unauffälliges Paar kleiner Sterne als Erklärung infrage.
Das Team um Chenglong Lv fand den Begleiter, indem es die regelmäßigen Helligkeitsschwankungen des Sterns wie eine Uhr auslas.
Deren Ticken kommt immer dann verspätet bei uns an, wenn der Stern auf seiner Bahn gerade weiter von uns entfernt ist. Welche der drei Möglichkeiten zutrifft, sollen nun neue Messungen über einen ganzen Umlauf klären.
Wie man dunkle Objekte im All aufspürt
Die meisten bekannten Schwarzen Löcher verraten sich, weil sie Gas von einem Nachbarstern absaugen.
Dieses Gas heizt sich dabei so stark auf, dass es Röntgenstrahlung aussendet. Viele dieser Objekte verschlingen aber nichts und bleiben deshalb dunkel.
Man findet sie nur, wenn man beobachtet, wie sie einen sichtbaren Stern hin und her zerren.
Der europäische Vermessungssatellit Gaia hat auf diese Weise in den vergangenen Jahren mehrere solcher ruhenden Schwarzen Löcher entdeckt.
Besonders schwer zu fassen ist ein bestimmter Gewichtsbereich. Zwischen den schwersten Neutronensternen, also den extrem dichten Überresten explodierter Sterne, und den leichtesten Schwarzen Löchern liegt eine Lücke, in der man bisher kaum Objekte kennt.
Um dort fündig zu werden, braucht man normalerweise viele Messungen über einen ganzen Umlauf hinweg, die zeigen, wie schnell sich der sichtbare Stern auf uns zu und von uns weg bewegt.
Für TIC 160582982 gab es solche Messreihen nicht, obwohl eine frühere Durchsicht von Satellitendaten ihn bereits als Stern mit einem auffällig schweren Partner markiert hatte.
Wie der Stern als Uhr dient
TIC 160582982 gehört zu den Delta-Scuti-Sternen. Diese Sterne blähen sich rhythmisch auf und ziehen sich wieder zusammen, wodurch sie viele Male am Tag heller und dunkler werden.
Die Schwingungen laufen so gleichmäßig, dass man sie wie das Ticken einer Uhr nutzen kann. Kreist der Stern um einen Partner, ist er mal etwas näher an uns und mal etwas weiter weg.
Weil das Licht für den längeren Weg mehr Zeit braucht, kommt das Ticken dann um einige Minuten verspätet an, und aus diesen Verspätungen lässt sich die Bahn des Sterns rekonstruieren.
Chenglong Lv vom Xinjiang-Observatorium der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und vom Instituto de Astrofísica de Andalucía in Granada hat diese Methode mit seinem Team auf Daten des NASA-Weltraumteleskops TESS angewandt.
Das Teleskop hatte die Helligkeit des Sterns rund ein Jahr lang im Minutentakt aufgezeichnet.
Zusätzlich verglichen die Forschenden, wie hell der Stern vom sichtbaren bis ins infrarote Licht leuchtet, und werteten archivierte Spektren aus.
Dafür hatte ein Instrument am Fred-Lawrence-Whipple-Observatorium in Arizona das Sternenlicht in seine Farben zerlegt.
Die Studie liegt bislang als Preprint auf dem Server arXiv vor; das Team dankt darin zwar einem anonymen Gutachter, nennt aber noch kein Fachjournal.
Warum ein gewöhnlicher Stern als Partner ausscheidet
Zuerst musste das Team ausschließen, dass die Verspätungen bloß eine Eigenheit einer einzelnen Schwingung sind. Mehrere voneinander unabhängige Takte des Sterns zeigten jedoch dasselbe Muster, und ein zweites Rechenverfahren lieferte dieselbe Bahn.
Demnach umrundet der Stern seinen Partner alle 89 Tage, also ungefähr einmal im Vierteljahr, auf einer deutlich gestreckten Ellipse.
Je weiter er in dieser kurzen Zeit ausschwingt, desto kräftiger muss der Partner an ihm ziehen. Daraus ergibt sich, dass der Begleiter mindestens fast doppelt so schwer ist wie die Sonne und damit beinahe so schwer wie der sichtbare Stern selbst.
„Mindestens“ heißt es, weil niemand weiß, wie schräg wir auf die Bahn blicken.
Bei schrägem Blick wirkt die Bewegung kleiner, als sie ist, und der Partner muss noch schwerer sein.
Die naheliegende Erklärung wäre ein zweiter, ganz normaler Stern. Ein solcher Stern strahlt bei diesem Gewicht aber kräftig.
Die Forschenden rechneten nach, dass er ein Fünftel bis ein Viertel des gesamten Lichts beisteuern müsste.
Das wäre im Farbverlauf des Lichts deutlich aufgefallen. Stattdessen passt die Helligkeit über alle Wellenlängen hinweg zu einem einzigen Stern, und auch in den Spektren zeigt sich kein zweiter Fingerabdruck.
Weil der Stern sehr schnell rotiert und seine Spektrallinien dadurch verwaschen sind, könnte ein schwacher zweiter Fingerabdruck allerdings darin untergehen.
„Die gegenwärtigen Beobachtungen sprechen deutlich gegen einen gewöhnlichen, unverdeckten Einzelstern als Begleiter“, schreibt das Team in seiner Studie.
Drei Möglichkeiten bleiben offen
In der Zusammenfassung ihrer Arbeit gehen die Autoren einen Schritt weiter.
„Dies deutet auf ein massereiches kompaktes Objekt hin, etwa einen Neutronenstern oder sogar ein stellares Schwarzes Loch“, heißt es dort.
Im Hauptteil formulieren sie vorsichtiger, denn die Masse muss nicht in einem einzigen Körper stecken.
Zwei kleinere Sterne, die sich eng umkreisen, könnten das Gewicht gemeinsam aufbringen.
Weil Sterne mit zunehmender Masse überproportional heller werden, leuchten zwei halb so schwere Sterne zusammen nur schwach und lieferten nach der Rechnung des Teams nur wenige Prozent des Gesamtlichts.
Ein solches verstecktes Paar lässt sich mit den bisherigen Daten also genauso wenig ausschließen wie ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch.
Die Bedeutung des Funds hängt an genau dieser Frage. Den Bereich zwischen den schwersten Neutronensternen und den leichtesten Schwarzen Löchern nennen die Autoren „beobachterisch dünn besetzt und theoretisch unsicher“.
Zugleich zeigt der Fall, dass die Methode der verspäteten Pulse auch dort einen unsichtbaren Begleiter aufspüren kann, wo es kaum Spektren gibt.
Damit ließe sich das umfangreiche TESS-Archiv gezielt nach weiteren solchen Systemen durchsuchen.
Als Nächstes wollen die Forschenden Spektren über einen ganzen Umlauf hinweg sammeln, um die Bewegung des Sterns direkt zu messen und nach schwachen Spuren eines Partners zu suchen.
Auch künftige Daten des Gaia-Satelliten könnten helfen, weil sie das winzige Schwanken des Sterns am Himmel sichtbar machen und damit den Blickwinkel auf die Bahn verraten.
„Diese Beobachtungen sind nötig, um den Aufbau und die Natur des Begleiters zu bestimmen“, schreibt das Team.
Was dieser Fall über das Messen des Unsichtbaren zeigt
Das Prinzip hinter dieser Entdeckung ist erstaunlich alt.
Schon der dänische Astronom Ole Rømer bestimmte die Lichtgeschwindigkeit, indem er beobachtete, dass Jupiters Monde mal früher und mal später hinter dem Planeten hervortraten, je nachdem, wie weit Jupiter gerade von der Erde entfernt war.
Hier tickt die Uhr im Stern selbst, und aus ihren Verspätungen ergibt sich das Gewicht eines Körpers, den niemand sieht.
Das stärkste Argument der Studie ist dabei eine Abwesenheit, nämlich das Licht, das fehlt.
Bemerkenswert ist auch, wie offen die Autoren das Ergebnis lassen. Ein Schwarzes Loch wäre die spektakulärere Geschichte, doch die Daten tragen bisher nur den Ausschluss eines gewöhnlichen Sterns, und genau das sagen sie auch.
Wenn dich der Gedanke fasziniert, dass ein Stern uns allein durch winzige Verspätungen seines Lichts von einem unsichtbaren Partner erzählt, dann schick diesen Text an jemanden, der gern in den Nachthimmel schaut. Vielleicht sieht er die Sterne danach ein wenig anders.
Quelle: Chenglong Lv (Xinjiang Astronomical Observatory, Chinesische Akademie der Wissenschaften), 2026; arXiv:2610.00062
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