(CLO) Mithilfe des James Webb-Weltraumteleskops (JWST) haben Astronomen ein supermassereiches Schwarzes Loch entdeckt, das nur 800 Millionen Jahre nach dem Urknall ruhig „schläft“.
Dieses Schwarze Loch, dessen Masse etwa 400 Millionen Mal so groß ist wie die der Sonne, hat große Mengen an galaktischem Gas und Staub absorbiert, was dazu führt, dass es „schläft“, nachdem es zu viel davon aufgenommen hat.
Die am 18. Dezember in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Entdeckung verkompliziert die Frage, wie supermassive Schwarze Löcher im frühen Universum schnell wachsen konnten, noch weiter.
Diese Schwarzen Löcher sind oft sehr groß und kommen oft in großen Galaxien im nahen Universum vor. Ihre Masse macht etwa 0,1 % der Gesamtmasse der Wirtsgalaxie aus. Allerdings hat das im Rahmen der Studie entdeckte Schwarze Loch eine Masse, die etwa 40 Prozent der Masse seiner Wirtsgalaxie entspricht.
Man geht allgemein davon aus, dass supermassive Schwarze Löcher durch die Verschmelzung größerer Schwarzer Löcher und die Absorption von Gas und Staub aus ihrer Wirtsgalaxie entstehen. Man geht davon aus, dass dieser Prozess zur Entstehung eines supermassiven Schwarzen Lochs Milliarden von Jahren dauert. Allerdings entdeckte das JWST ein Schwarzes Loch dieser Größe schon sehr früh im Universum, als es erst etwa 800 Millionen Jahre alt war.
Ein fressendes schwarzes Loch im frühen Universum ist dabei, ein Nickerchen zu machen. Illustration: Jiarong Gu
Bemerkenswert ist, dass dieses Schwarze Loch trotz seiner enormen Masse Gas und Staub nicht so schnell absorbiert wie andere supermassive Schwarze Löcher. Stattdessen absorbiert es Materie mit einer sehr geringen Rate, nur etwa 1 % der für ein solches Schwarzes Loch möglichen Maximalrate. Da dieses Schwarze Loch nicht so hell leuchtet wie andere Schwarze Löcher, befindet es sich in einem „ruhenden“ Zustand und ist schwer zu erkennen.
Obwohl es sich in einem „schlafenden“ Zustand befindet, kann dieses Schwarze Loch dank seiner enormen Masse immer noch erkannt werden. Der „Schlaf“ des Schwarzen Lochs bietet auch eine Gelegenheit, die Masse und Struktur der Wirtsgalaxie zu untersuchen, zu der es gehört.
Roberto Maiolino, ein Mitglied des Forschungsteams, sagte, es sei möglich, dass diese Schwarzen Löcher „groß geboren“ seien, was bedeutet, dass sie von Anfang an groß entstanden sein könnten. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass sie Phasen der Überaktivität durchlaufen, gefolgt von langen Ruhephasen.
Maiolino und sein Team führten Simulationen des Wachstums supermassiver Schwarzer Löcher im frühen Universum durch und fanden heraus, dass es bei diesen Schwarzen Löchern zu Phasen der „Überfütterung“ kommen kann. Während Phasen der „Überfütterung“ wachsen Schwarze Löcher extrem schnell, diese Phasen dauern jedoch nur etwa fünf bis zehn Millionen Jahre, danach „schlafen“ sie für mehrere zehn Millionen Jahre.
„Diese kurzen Ausbrüche tragen dazu bei, dass das Schwarze Loch schnell wächst, während es die meiste Zeit im Ruhezustand verbringt“, sagte Maiolino. Die Ruhephase dieses Schwarzen Lochs kann 10 bis 20 Mal länger dauern als die „Überfütterungsphasen“, weshalb Schwarze Löcher im frühen Universum überwiegend schläfrig und schwer zu erkennen sind.
Die Entdeckung dieses supermassiven Schwarzen Lochs stellt einen wichtigen Durchbruch für ein besseres Verständnis der Entstehung und Entwicklung Schwarzer Löcher im frühen Universum dar. Das Team vermutet, dass das frühe Universum voller schlafender kosmischer „Monster“ gewesen sein könnte und dass wir in Zukunft möglicherweise noch mehr solcher Schwarzen Löcher entdecken werden. Da diese Schwarzen Löcher jedoch „schlafend“ sind, wird ihre Entdeckung für die Astronomen in den kommenden Jahren eine große Herausforderung darstellen.
Ngoc Anh (laut Space, Daily Mail, Popsci)
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Quelle: https://www.congluan.vn/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-ho-den-khong-lo-ngu-sau-khi-an-qua-nhieu-post326434.html
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