Schwarzes Loch könnte bereits in der ersten Sekunde nach dem Urknall entstanden sein
Schon 700 Millionen Jahre nach dem Urknall gab es ein Schwarzes Loch mit 50 Millionen Sonnenmassen. Das zeigen Beobachtungen eines so genannten „Little Red Dots“ mit dem Weltraumteleskop James Webb durch ein internationales Forschungsteam. Das Schwarze Loch ist offenbar bereits vor den Sternen in der umgebenden Galaxie entstanden, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.
Bereits bei seinen ersten Probeaufnahmen entdeckte das Webb-Teleskop eine neue Klasse astronomischer Objekte, kleine rote Punkte in der Frühzeit des Universums. Diese „Little Red Dots“ besitzen zwar eine enorme Leuchtkraft, sind aber nur wenige hundert Lichtjahre groß, viel kleiner also als Galaxien. Astronomen gehen davon aus, dass es sich bei den mysteriösen Objekten um massereiche Schwarze Löcher handelt, die von einer dichten Hülle aus Gas und Staub umgeben sind.
Einen dieser „Little Red Dots“ haben Ignas Juodžbalis von der University of Cambridge in Großbritannien und seine Kollegen jetzt mit dem Webb-Teleskop genauer unter die Lupe genommen. Das Objekt mit der Katalogbezeichnung Abell 2744-QSO1 eignet sich dafür besonders gut: Ein im Vordergrund stehender Galaxienhaufen wirkt als Gravitationslinse und liefert drei vergrößerte Bilder des roten Punkts. Zusammen mit der hohen Auflösung des Weltraumteleskops konnten die Forscher so messen, wie schnell sich das Gas in unterschiedlichen Entfernungen um das Schwarze Loch bewegt.
Aus diesen Geschwindigkeiten ermittelten Juodžbalis und seine Kollegen dann die Masse des Schwarzen Lochs zu 50 Millionen Sonnenmassen. Zudem zeigen die Messungen, dass die umgebende Galaxie bislang nur wenig Sterne enthält. Nach Ansicht der Forscher befinden sich Schwarzes Loch und Galaxie demnach noch in einer frühen Phase ihrer Entwicklung – und das Schwarze Loch ist vermutlich bereits vor der Galaxie entstanden.
Das Licht von Abell 2744-QSO1 benötigt 13 Milliarden Jahre zur Erde. Die Astronomen sehen das Objekt daher so, wie es vor 13 Milliarden Jahren, 700 Millionen Jahre nach dem Urknall, ausgesehen hat. Für Astronomen ist es seit langem ein Rätsel, wie Schwarze Löcher so schnell nach dem Urknall ihre enorm großen Massen erreichen konnten. Das Team vermutet, dass Abell 2744-QSO1 bereits innerhalb der ersten Sekunde nach dem Urknall durch lokale Dichteschwankungen entstanden ist. Die Untersuchung dieses und weiterer „Little Red Dots“ könnte also Aufschluss geben über den Ursprung der supermassereichen Schwarzen Löcher, die sich im heutigen Kosmos im Zentrum nahezu jeder Galaxie befinden.
Bildquelle: Jiarong Gu
