Supermassive Schwarze Löcher sind für Wissenschaftler:innen keine Unbekannte. Und doch haben sie jetzt eben solche gefunden, die anders sind als alles, was bisher bekannt war.

Normalerweise haben supermassive Schwarze Löcher in nahe der Milchstraße gelegenen Galaxien eine Masse, die bei etwa 0,01 Prozent der Masse liegt, welche die in der Galaxie befindlichen Sterne aufweisen. Durch statistische Berechnungen und aufgrund von Daten des James-Webb-Teleskops hat ein Team aus Wissenschaftler:innen des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) jetzt herausgefunden, dass es in frühen Galaxien Schwarze Löcher gibt, deren Masse ganzen 10 Prozent der Sternenmasse entspricht.

„Die Masse dieser supermassiven Schwarzen Löcher ist im Vergleich zur Sternmasse der Galaxien, in denen sie sich befinden, sehr hoch“, zitiert Space.com den Teamleiter Jorryt Matthee. „Im extremsten Szenario würde das bedeuten, dass die Schwarzen Löcher 1.000 Mal zu schwer sind“, erläuterte der Wissenschaftler weiter.

Allerdings sei diese unerwartete Entdeckung eher als „vielversprechend“ denn als „beunruhigend“ zu bezeichnen. Schließlich deute die große Diskrepanz zwischen den Werten darauf hin, „dass wir dabei sind, etwas Neues zu erfahren“.

Das James-Webb-Teleskop sendet seine Daten bereits seit dem Sommer 2022 zur Erde und hat unter anderem zur Entdeckung von extrem alten Galaxien geführt, in denen die Forscher:innen kleine rote Punkte ausmachten. Die rote Farbe entsteht wahrscheinlich durch Gas und Staub aus einer Materiewolke, die sich im Umfeld von supermassiven Schwarzen Löchern befindet und die als Akkretionsscheibe bezeichnet wird.

Die Schwarzen Löcher nähren sich von dieser Materie, wobei sie riesige Mengen an elektromagnetischer Energie abstrahlen, die als aktiver galaktischer Kern (AGN) bezeichnet wird. Laut Matthee wiesen die roten Punkte bemerkenswerte Eigenschaften wie beispielsweise eine schwache Röntgenemission auf, die für AGNs ziemlich ungewöhnlich sei.

Die neuen Daten hätten ihnen ermöglicht, in einer bestimmten Region sieben kleine rote Punkte nicht nur zu identifizieren, sondern diese auch in einer 3D-Galaxiekarte zu verorten, sagte Matthee. Demnach sind diese so weit entfernt, dass ihr Licht für seinen Weg zur Erde 12,5 Milliarden Jahre brauchte.

„Wir haben festgestellt, dass sich die kleinen roten Punkte in Umgebungen befinden, die jungen Galaxien mit geringer Masse ähneln“, so Matthee. Folglich müssten die kleinen roten Punktgalaxien also ebenfalls junge Galaxien mit geringer Masse sein.

Laut Matthee hat die hohe Gasdichte der Galaxien im frühen Universum dazu beigetragen, dass die supermassiven Schwarzen Löcher extrem schnell wachsen konnten. Diese Dichte würde gleichzeitig zu einer hohen Sterndichte führen, die wiederum die Entstehung Schwarzer Löcher fördere, indem sie unkontrollierte Kollisionen von Resten der Schwarzen Löcher erleichtere.

Insofern wären die Entstehung von Sternen und supermassiven Schwarzen Löchern untrennbar miteinander verquickt. Um auszuschließen, dass es sich bei ihren Erkenntnissen um ungenaue Messungen oder eine Auswahlverzerrung handeln könnte, wollen Matthee und sein Team auch weiterhin nach Galaxien mit kleinen roten Punkten Ausschau halten.