Asger Risom
Beobachtungen des James-Webb-Teleskops von entfernten „winzigen roten Punkten“ deuten darauf hin, dass supermassereiche Schwarze Löcher bereits wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall massereich waren — deutlich früher, als es aktuelle Theorien vorhersagen.
Astronomen sagen, dass etwas nicht zusammenpasst.
Beobachtungen des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) haben winzige rote Punkte im frühen Universum enthüllt, die offenbar Quasare sind — die energiereichen Vorläufer supermassereicher Schwarzer Löcher.
Das Problem ist der Zeitpunkt. Nach aktuellen Modellen hätten diese kosmischen Giganten nicht genügend Zeit gehabt, so kurz nach dem Urknall so groß zu werden.
Die von dem Astrophysiker Jorryt Matthee vom Austrian Institute of Science and Technology geleiteten Ergebnisse wurden im Astrophysical Journal veröffentlicht.
Winzige rote Punkte, enorme Bedeutung
Mithilfe der leistungsstarken Infrarotinstrumente des JWST identifizierten die Forscher kleine, weit entfernte Galaxien in einer Entfernung von etwa 13 Milliarden Lichtjahren.
In ihnen entdeckten sie spezifische Wellenlängen des Lichts, die mit heißem, sich schnell bewegendem Wasserstoffgas in Verbindung stehen — ein typisches Merkmal aktiv wachsender supermassereicher Schwarzer Löcher.
Diese frühen Objekte scheinen Quasare in ihrer Entstehungsphase zu sein. Ihre geschätzten Massen deuten jedoch auf ein extrem schnelles Wachstum innerhalb eines relativ kurzen kosmischen Zeitraums hin.
„Es ist, als würde man ein fünfjähriges Kind sehen, das zwei Meter groß ist“, sagte Matthee. „Irgendetwas stimmt nicht.“
Der Vergleich bringt das zentrale Rätsel auf den Punkt: Wenn sich das Universum noch in seiner frühen Phase befand, wie konnten diese Schwarzen Löcher so schnell so massereich werden?
Eine Herausforderung für bestehende Theorien
Supermassereiche Schwarze Löcher befinden sich im Zentrum der meisten Galaxien, einschließlich der Milchstraße.
Gängige Theorien gehen davon aus, dass sie über gewaltige Zeiträume hinweg durch die schrittweise Akkretion von Materie und durch Verschmelzungen mit anderen Schwarzen Löchern wachsen.
Die neu beobachteten Objekte — von Matthee als „problematische Quasare“ bezeichnet — könnten Wissenschaftler dazu zwingen, die Entstehung Schwarzer Löcher im frühen Universum neu zu bewerten.
Eine Möglichkeit ist, dass sie aus ungewöhnlich massereichen „Samen“-Schwarzen Löchern hervorgingen, die durch bislang nicht vollständig verstandene Mechanismen entstanden.
Die Forscher planen nun, weitere Daten über die Wirtsgalaxien zu sammeln, darunter Messungen der Sternmassen und der chemischen Zusammensetzung.
Ein besseres Verständnis der Umgebungen, in denen diese frühen Schwarzen Löcher entstanden, könnte helfen, ihre unerwartete Größe zu erklären.
Die Entstehung Schwarzer Löcher gehört weiterhin zu den am wenigsten verstandenen Bereichen der Astrophysik. Sollten sich die Ergebnisse bei weiterer Überprüfung bestätigen, könnten sie die bestehenden Modelle der kosmischen Entwicklung grundlegend verändern.
Quellen: elEconomista.es; The Astrophysical Journal