Bisher gibt es eine anerkannte Theorie zur Entstehung von Schwarzen Löchern. Sterne müssen erst entstehen, ihre Lebensspanne durchlaufen, sterben und dadurch Schwarze Löcher hinterlassen. So entstandene Schwarze Löcher müssten dann miteinander verschmelzen und weiteres Material ansammeln, um gigantische Ausmaße zu erreichen.

Und fast alle Galaxien beherbergen supermassive Schwarze Löcher in ihren Zentren. Deren Masse reicht von etwa 100.000 Sonnenmassen bis zu Milliarden Sonnenmassen. Nun haben Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) gezeigt, dass solche Giganten bereits am Rand der sogenannten kosmischen Dämmerung existierten, also nur wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall, als die ersten Sterne und Galaxien entstanden.

Eine neue Arbeit, die im Journal of Cosmology and Astroparticle Physics veröffentlicht wurde, schlägt nun vor, dass diese Schwarzen Löcher bereits in den ersten Momenten des Urknalls als winzige „Samen“ entstanden sein könnten.

Die Theorie geht ursprünglich auf den Physiker Stephen Hawking zurück, der schon in den 1970er Jahren die These aufstellte, dass das Universum in den ersten Momenten des Urknalls auf natürliche Weise eine große Anzahl winziger Schwarzer Löcher hervorgebracht haben könnte. Diese Schwarzen Löcher wären also nicht durch den Tod von Sternen entstanden, sondern direkt aus Materie und Energie, die im Umfeld des Urknalls im Übermaß vorhanden gewesen sein muss. Gefunden wurden diese, laut Hawking möglicherweise Asteroiden-großen Schwarzen Löcher, nie.

Das könnte daran liegen, dass es sie nicht gibt – jedenfalls nicht in ihrer ursprünglichen Form, nach der nun gesucht würde. Was wäre, wenn diese ursprünglichen Schwarzen Löcher eher der Samen waren, aus dem supermassereiche Schwarze Löcher gewachsen sind?

Diese Theorie steckt hinter der neuen Arbeit. Darin beschreiben die Forscher:innen, dass schon eine kleine Zahl ursprünglicher Schwarzer Löcher über einen Zeitraum von 100 Millionen Jahren so stark gewachsen sein könnte, dass sie in der von JWST beobachteten Epoche supermassive Ausmaße erreicht hätten.

Nach dieser Theorie würden Schwarze Löcher nicht erst nach der Entstehung der ersten Sterne und Galaxien gewachsen sein, sondern parallel dazu. Sie hätten den Großteil ihrer Masse während des kosmischen Dunklen Zeitalters gewonnen, also in einer Zeit vor der Entstehung von Sternen. Als die ersten Sterne schließlich den Kosmos erhellten, wären die supermassereichen Schwarzen Löcher bereits da gewesen.

Trotzdem die Idee nicht unplausibel klingt, bleibt sie zum jetzigen Zeitpunkt eine Hypothese. Die Forscher:innen wollen ihr hypothetisches Modell des Schwarzen-Loch-Wachstums in Simulationen der Entstehung der ersten Sterne und Galaxien einbauen, um zu prüfen, wie realistisch das Szenario ist. Danach könnten diese Simulationen mit tatsächlichen Beobachtungen verglichen werden, um zu sehen, ob es Übereinstimmungen gibt.