Ein schiefer Ring junger Sterne um das schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie könnte erklären, warum ständig Sterne aus der Milchstraße geworfen werden.
Gut zwanzig Sterne rasen so schnell durch den Außenbereich der Milchstraße, dass die Schwerkraft der Galaxie sie nicht mehr halten kann, und ein Teil von ihnen stammt aus dem Zentrum.
Nach den gängigen Rechnungen dürfte das schwarze Loch dort solche Sterne allerdings viel seltener hinausschleudern, als Astronomen tatsächlich zählen.
Ein Team der Peking-Universität hat nun am Computer die Bahnen von Millionen simulierter Sterne verfolgt und schlägt vor, dass die Ausreißer in einer schiefen, langgestreckten Sternscheibe geboren wurden, die den Nachschub zum schwarzen Loch enorm beschleunigt.
In diesem Modell fliegt ein Stern meist schon kurz nach seiner Geburt hinaus, und die Häufigkeit passt zu dem, was am Himmel beobachtet wird.
Sterne, die der Milchstraße entkommen
Die allermeisten Sterne bleiben ihr Leben lang an unsere Galaxie gebunden, weil deren Schwerkraft sie auf geschlossene Bahnen zwingt.
Einige wenige aber sind schneller als die Fluchtgeschwindigkeit der Milchstraße und verlassen sie für immer; man nennt sie Hypergeschwindigkeitssterne.
Rechnet man ihre Flugbahnen mit den Positionsmessungen des Satelliten Gaia zurück, führt die Spur bei etwa einem Drittel von ihnen ins Zentrum der Galaxie, dorthin, wo das schwarze Loch Sagittarius A* sitzt.
Dort gibt es zwei Wege, einen Stern derart zu beschleunigen.
Kommt ein Sternpaar dem schwarzen Loch zu nahe, kann es auseinandergerissen werden, wobei ein Partner eingefangen wird und der andere mit dem gewonnenen Schwung davonschießt.
Oder ein Stern gerät zwischen zwei umeinander kreisende schwarze Löcher und wird wie von einer Schleuder weggeschnippt.
Beides funktioniert aber nur, wenn der Stern dem Zentrum extrem nahe kommt.
Zu viele Ausreißer für die gängige Rechnung
Genau das ist das Problem. Sterne im galaktischen Zentrum kreisen auf ziemlich stabilen Bahnen, und nur zufällige Begegnungen mit Nachbarsternen lenken sie über sehr lange Zeit langsam um.
Rechnet man aus, wie viele auf diesem Weg in Reichweite des schwarzen Lochs geraten, kommt man auf hundertmal weniger Ausreißer, als die Beobachtungen nahelegen.
Klären ließ sich das bisher kaum, weil das Zentrum hinter dichten Staubwolken verborgen liegt und der entscheidende Vorgang mehrere hundert Millionen Jahre dauert.
Beobachten kann man ihn nicht, nur nachrechnen.
Wie das Team die Sternbahnen nachgerechnet hat
Chunyang Cao und seine Kollegen von der Peking-Universität und den Nationalen Astronomischen Observatorien Chinas haben deshalb den Sternhaufen im Zentrum am Computer nachgebaut.
Für die erste, turbulente Phase nutzten sie ein Programm, das die gegenseitige Anziehung tausender Sterne Schritt für Schritt durchrechnet; für die folgenden Jahrmillionen ein sparsameres Mischverfahren, mit dem sich Millionen von Sternbahnen verfolgen lassen.
Die Arbeit ist beim Fachjournal The Astrophysical Journal Letters eingereicht, bislang aber nur als Preprint verfügbar und damit noch nicht von unabhängigen Gutachtern geprüft.
Warum die erste Erklärung nicht reichte
Naheliegend wäre gewesen, das Gedränge im Zentrum verantwortlich zu machen.
Je häufiger Sterne aneinander vorbeiziehen und sich gegenseitig anstoßen, desto eher landet einer auf einer Bahn, die ihn ins Verderben führt.
Für die jungen Sterne in einer flachen, gemeinsam rotierenden Scheibe sind solche Begegnungen tatsächlich wirksamer als sonst.
In der Simulation beschleunigte dieser Effekt den ganzen Prozess jedoch nur um den Faktor zwei, und weil er ohnehin länger dauert als das Alter der Scheibe, ändert eine Verdopplung praktisch nichts.
Aufschlussreich war eine zweite Testrechnung.
Ließen die Forschenden die neugeborenen Sterne zufällig orientiert starten, geschah lange Zeit überhaupt nichts, kein einziger kam dem schwarzen Loch nah genug.
Ordneten sie dieselben Sterne dagegen so an, dass alle Bahnellipsen in dieselbe Richtung zeigen, setzte sofort ein Ansturm ein.
Der Grund liegt darin, dass die versammelte Masse der Scheibe seitlich an jedem einzelnen Stern zieht.
Wer etwas zurückfällt, wird weiter gebremst, seine Bahn wird immer länglicher, und sein sonnennächster Punkt rückt dem schwarzen Loch entgegen.
Eine schiefe Scheibe liefert den Nachschub
Zu Beginn ist der Zustrom in Richtung schwarzes Loch in diesem Modell 160-mal stärker als bei einer gleichmäßig durchmischten Sternpopulation, danach ebbt er allmählich ab.
Ein Stern aus dieser Scheibe wird also meist schon in den ersten Jahrmillionen seines Lebens hinausgeworfen, was gut zum geschätzten Flugalter des bekannten Ausreißers HVS1 passt.
Die Sterne, die dabei entstehen, sind genau die Sorte, die man draußen im Halo findet, unterwegs mit rund 700 Kilometern pro Sekunde. Das ist die Strecke Berlin–München in weniger als einer Sekunde.
Was das für die Suche nach dem Ursprung bedeutet
Das Modell macht eine überprüfbare Vorhersage. „Unsere Ergebnisse legen nahe, dass junge Hypergeschwindigkeitssterne eine deutlich andere räumliche und richtungsabhängige Verteilung haben sollten als alte“, schreiben Cao und seine Kollegen.
Praktisch heißt das auch, dass man aus der Richtung, aus der ein solcher Stern angeflogen kommt, nicht einfach auf seinen Geburtsort schließen darf, denn in den Simulationen kippen die Bahnen stark aus der ursprünglichen Scheibenebene heraus.
Wenn dich der Gedanke packt, dass irgendwo über uns Sterne unterwegs sind, die vor Jahrmillionen aus dem Zentrum unserer Galaxie geworfen wurden, schick diesen Text jemandem weiter, der beim nächsten Blick nach oben daran denken soll.
Als Nächstes wollen die Forschenden genau ausrechnen, woran man diese jungen Ausreißer am Himmel erkennen könnte.
Künftige Messungen ihrer Positionen und Geschwindigkeiten würden dann verraten, wie im Zentrum der Milchstraße einst Sterne entstanden sind.
Meine Meinung dazu
Was mich an dieser Arbeit fasziniert, ist, dass die entscheidende Zutat nicht Masse oder Energie ist, sondern Ordnung.
Dieselben Sterne, zufällig orientiert, bleiben harmlos; in Reih und Glied gebracht, ziehen sie sich gegenseitig ins Verderben. Ich musste das zweimal lesen, bis es klick gemacht hat.
Gleichzeitig bleibt es ein Modell, das auf einem zweiten Modell aufbaut, nämlich der Annahme eines mittelschweren schwarzen Lochs, das früher um Sagittarius A* kreiste und noch nicht nachgewiesen ist.
Überzeugend finde ich trotzdem, dass die Autoren ihre eigene naheliegende Erklärung durchgerechnet und verworfen haben, statt sie stehen zu lassen.
Chunyang Cao (Peking University), eingereicht bei The Astrophysical Journal Letters, 2026; arXiv:2608.18475
