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Supermassereiches Schwarzes Loch im jungen Universum mit extremem Appetit
Redaktion
/ Pressemitteilung der Technischen Universität Dresden
astronews.com
8. November 2024
Mithilfe des James Webb Space Telescope haben
Forschende mit LID-568 ein supermassereiches Schwarzes Loch im jungen Universum
aufgespürt, das mit ungewöhnlich hoher Rate Material verschlingt - etwa 40 Mal
mehr als es die Theorie eigentlich vorhersagen würde. Der Fund könnte zum
besseren Verständnis von supermassereichen Schwarzen Löchern beitragen.
Künstlerische Darstellung einer Zwerggalaxie
im jungen Universum mit einem sehr aktiven
supermassereichen Schwarzen Loch (Ausschnitt).
Bild:
NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva / M. Zamani [Großansicht] |
Einem internationalen Forschungsteam ist eine äußerst ungewöhnliche
Entdeckung in den Tiefen des Alls gelungen: Mit dem James Webb Space
Telescope (JWST) fanden sie ein schnell wachsendes, supermassereiches
Schwarzes Loch in einer sehr frühen Phase des Universums kurz nach dem Urknall.
Das LID-568 getaufte Objekt wirft aufgrund seiner höchst ungewöhnlichen Natur
grundlegende Fragen zum bisherigen Verständnis von supermassereichen Schwarzen
Löchern auf.
Die insgesamt 16 Forschenden unter der Leitung von Dr. Hyewon Suh und Prof.
Dr. Günther Hasinger, Exzellenzprofessor an der TU Dresden und leitender
Wissenschaftler bei DESY sowie designierter Gründungsdirektor des Deutschen
Zentrums für Astrophysik in der Lausitz, richteten ihren Blick mithilfe des JWST
auf eine kleine Region am Himmel wo sie eine auffällige Ansammlung von Objekten
fanden, die sehr hell im Röntgenbereich strahlten, aber im optischen und
infraroten Bereich kaum oder fast unsichtbar waren. Mithilfe der
spektroskopischen Instrumente des JWST fanden sie heraus, dass es sich um eine
von Staub verhüllte neue Population supermassereicher Schwarzer Löcher im frühen
Universum handelt.
Eines dieser Objekte, ein winziger Punkt weniger als 1,5 Milliarden Jahre
nach dem Urknall entdeckt, stach besonders heraus: LID-568. Dabei handelt es
sich um ein supermassereiches Schwarzes Loch mit einer Masse von etwa zehn
Millionen Sonnen. LID-568 hebt sich aufgrund seiner intensiven Röntgenstrahlung
und seiner ungewöhnlich hohen und in diesem Ausmaß unbekannten Aufnahme von
Materie – Akkretionsrate genannt – von bisherigen Entdeckungen ab. "Dies ist das
erste Mal, dass eine Galaxie im frühen Universum entdeckt wurde, die ihr
zentrales massereiches Schwarzes Loch dramatisch überfüttert: mehr als 40-mal so
viel, wie es eigentlich fressen dürfte", so Hasinger begeistert. "Ob damit das
Rätsel der vom James Web Space Telescope entdeckten frühen Galaxien und
Schwarzen Löcher gelöst werden kann, steht noch in den Sternen. Jedenfalls zeigt
es, dass dieses Teleskop unser Verständnis des frühesten Universums grundlegend
verschiebt."
"Die Entdeckung eines Schwarzen Lochs in einer extremen Akkretionsphase im
frühen Universum – eines bislang unerforschten Typs von Schwarzen
Löchern – eröffnet spannende Möglichkeiten für die Erforschung der Entstehung
Schwarzer Löcher", unterstreicht auch Forschungsgruppenleiterin Dr. Hyewon Suh
vom International Gemini Observatory/NSF NOIRLab auf Hawaii. "Die weitere
Untersuchung wird unschätzbare Einblicke in die frühen Phasen des Wachstums
Schwarzer Löcher liefern."
Dass Schwarze Löcher strahlen, ist nicht ungewöhnlich. Aber wie hell sie
maximal leuchten können, hat mit der Akkretionsrate zu tun. Die ist durch die
"Eddington-Grenze" beschränkt, an der die Strahlung das Ansaugen von Materie
theoretisch stoppen müsste. Das Besondere an LID-568 ist dessen außergewöhnlich
hohe Aktivität, Materie anzusaugen – und das in einer frühen Phase des
Universums, als auch erste Galaxien entstanden sein müssen. Der Hunger von
LID-568 ist 40-mal so hoch wie Theorien ihn maximal beschreiben. Damit
überschreitet es die "Eddington-Grenze" – daher sprechen Forschende von einer
"Super-Eddington-Akkretion".
Das Forschungsteam berichtet über seine Ergebnisse in einem Fachartikel, der
in der Zeitschrift Nature Astronomy erschienen ist.
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