Webb-Teleskop entdeckt riesiges schwarzes Loch, das „schlaft“, nachdem es „zu viel gegessen“ hat

(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 eine große Menge an galaktischem Gas und Staub absorbiert, was dazu führt, dass es nach der übermäßigen Aufnahme in den „Schlaf“ fällt.

Die am 18. Dezember in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Entdeckung verkompliziert die Frage, wie supermassereiche Schwarze Löcher im frühen Universum schnell wuchsen, noch weiter.

Diese Schwarzen Löcher sind oft sehr groß und kommen häufig 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 supermassereiche 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 bis zur Entstehung eines supermassiven Schwarzen Lochs Milliarden von Jahren dauert. Allerdings hat das JWST ein Schwarzes Loch dieser Größe schon sehr früh im Universum entdeckt, als es erst etwa 800 Millionen Jahre alt war.

Ein überfressendes Schwarzes Loch im frühen Universum macht gerade ein Nickerchen. Illustration: Jiarong Gu

Bemerkenswert ist, dass dieses Schwarze Loch trotz seiner enormen Masse Gas und Staub nicht so schnell absorbiert wie andere supermassereiche Schwarze Löcher. Stattdessen absorbiert es Materie mit einer sehr geringen Rate, nur etwa 1 % der für ein solches Schwarzes Loch möglichen Höchstrate. 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 die Möglichkeit, 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“ wurden, was bedeutet, dass sie von Anfang an groß gewesen 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 supermassereicher Schwarzer Löcher im frühen Universum durch und fanden heraus, dass es bei diesen Schwarzen Löchern zu Phasen der „Überfütterung“ kommen kann. Während der Phasen der „Überfütterung“ wachsen Schwarze Löcher extrem schnell, diese Phasen dauern jedoch nur etwa 5 bis 10 Millionen Jahre, danach „schlafen“ sie für zig 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“, was dazu führt, dass Schwarze Löcher im frühen Universum überwiegend schläfrig und schwer zu entdecken sind.

Die Entdeckung dieses supermassereichen Schwarzen Lochs ist ein wichtiger Durchbruch für ein besseres Verständnis der Entstehung und Entwicklung Schwarzer Löcher im frühen Universum. 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. Aufgrund der „schlafenden“ Natur dieser Schwarzen Löcher wird ihre Entdeckung für die Astronomen in den kommenden Jahren jedoch eine große Herausforderung darstellen.

Ngoc Anh (laut Space, Daily Mail, Popsci)

Quelle: https://www.congluan.vn/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-ho-den-khong-lo-ngu-sau-khi-an-qua-nhieu-post326434.html