Astronomen haben mit dem James-Webb-Teleskop das am weitesten entfernte aktive supermassereiche Schwarze Loch entdeckt, das jemals registriert wurde.
Panoramabild von mehr als 100.000 Galaxien aus dem Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS)-Projekt. Foto: NASA/ESA/CSA/Steve Finkelstein (UT Austin)/Micaela Bagley (UT Austin)/Rebecca Larson (UT Austin)/Alyssa Pagan (STScI))
Das neu entdeckte Schwarze Loch ist zugleich eines der kleinsten Schwarzen Löcher, die seit dem frühen Universum existierten, und hat nur etwa die neun Millionenfache Masse der Sonne, berichtete Live Science am 10. Juli. Das Team beobachtete die Galaxie, in der sich das Schwarze Loch befindet, im Rahmen des Projekts Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS). Diese Galaxie mit der Bezeichnung CEERS 1019 existiert, seit das Universum etwa 570 Millionen Jahre alt ist (derzeit wird das Alter des Universums auf 13,8 Milliarden Jahre geschätzt).
Neben dem Schwarzen Loch in CEERS 1019 entdeckte das Forscherteam um den Astronomen Steven Finkelstein von der University of Texas Austin auch zwei Schwarze Löcher, die nur 1 und 1,1 Milliarden Jahre nach dem Urknall – der Explosion, die das Universum entstehen ließ – existierten, sowie 11 Galaxien, die 470 bis 675 Millionen Jahre nach dem Urknall existierten. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
Das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie CEERS 1019 hat eine Masse, die etwa 9 Millionen Mal so groß ist wie die der Sonne. Diese Zahl mag groß erscheinen, aber viele supermassereiche Schwarze Löcher können Milliarden Mal massereicher sein als die Sonne. Die Existenz von Objekten wie dem neu entdeckten Schwarzen Loch ist für Wissenschaftler nach wie vor schwer zu erklären.
Der Grund dafür ist, dass das Wachstum supermassereicher Schwarzer Löcher – sei es durch Verschmelzung mit anderen Schwarzen Löchern oder durch Verschlingen umgebender Materie – typischerweise viel länger als 570 Millionen Jahre dauert. Dies bedeutet, dass selbst Schwarze Löcher mit Massen wie denen im Zentrum der Milchstraße (etwa 4,5 Millionen Mal so groß wie die Masse der Sonne) erst viel später entstanden sein sollten.
Das Leuchten deutet darauf hin, dass sich das Schwarze Loch in CEERS 1019 aktiv von der umgebenden Materie ernährt. Solche „fütternden“ Schwarzen Löcher sind von Strömen aus Gas und Staub umgeben, die als Akkretionsscheiben bezeichnet werden. Der Gravitationseinfluss des Schwarzen Lochs erhitzt diese Materie und bringt die Scheibe zum hellen Leuchten. Darüber hinaus treibt das starke Magnetfeld Materie zu den Polen des Schwarzen Lochs, wo sie gelegentlich in Form von Doppeljets mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ausgestoßen wird und dabei extrem helle Lichtblitze erzeugt.
Weitere Beobachtungen der starken Strahlung des Schwarzen Lochs werden Aufschluss darüber geben, wie schnell sich die Muttergalaxie entwickelt, und mehr Licht auf ihre Vergangenheit werfen. „Eine Galaxienverschmelzung könnte die Aktivität dieses Schwarzen Lochs angeheizt haben, was zu einer verstärkten Sternentstehung geführt haben könnte“, sagte der Co-Autor der Studie, Jeyhan Kartaltepe, Mitglied des CEERS-Teams und außerordentlicher Professor für Astronomie am Rochester Institute of Technology.
Wissenschaftler vermuten seit langem die Existenz relativ massearmer Schwarzer Löcher im frühen Universum. Das James-Webb-Weltraumteleskop ist jedoch das erste, das derart detaillierte Beobachtungen dieser Sterne ermöglicht.
Thu Thao (Laut Live Science )
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