Nur in der Kooperation zweier Weltraumteleskope ist es gelungen, ein unglaublich massereiches und riesiges schwarzes Loch in einer kleinen Galaxie aufzuspüren, die nur 470 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden ist. Es ist das am weitesten entfernte schwarze Loch, das bisher gefunden wurde.
JWST weist Chandra auf entferntes Glimmen hin
Initial entdeckte das James-Webb-Space-Telescope (JWST) das schwache Licht einer frühen Galaxie mit der Bezeichnung UHZ1. Die Masse dieser Galaxie ist etwa 140 Millionen Mal so groß wie die Masse der Sonne.
JWST konnte die Galaxie nur anhand von Gravitationslinsen erahnen, weil die Gravitation des massiven Galaxienhaufens Abell 2744 im Vordergrund das Licht von UHZ1 verstärkte. In der Folge setzten die Forscher:innen das Weltraumteleskop Chandra ein, um UHZ1 zwei Wochen lang zu beobachten.
Das Chandra-Röntgenobservatorium und seine Oberstufe kurz nachdem das Weltraumteleskop am 23. Juli 1999 in die Erdumlaufbahn gebracht wurde. (Foto: Nasa)
Chandra entdeckte starke Röntgenstrahlen, die von einer Gasscheibe aus dem Gravitationsfeld eines supermassiven schwarzen Lochs im Kern der fernen Galaxie stammen mussten. Aufgrund der Helligkeit und Intensität der Röntgenstrahlen gehen Forscher:innen davon aus, dass das schwarze Loch eine Masse in der Größenordnung von zehn bis hundert Millionen Sonnenmassen aufweist.
Damit entspricht es ziemlich genau der Masse seiner Wirtsgalaxie, was sehr ungewöhnlich ist. In den meisten Galaxien beträgt die Masse des supermassiven schwarzen Lochs nur etwa ein Zehntel der Masse seiner Wirtsgalaxie.
Kollabierende Gaswolken erzeugen gigantische schwarzes Loch
Astrophysiker Priyamvada Natarajan von der Yale-Universität geht davon aus, dass dieses „übergroße schwarze Loch“ sich direkt aus dem Kollaps von Gaswolken gebildet haben muss. Dafür sprächen sowohl die Helligkeit wie auch die Energie der gemessenen Röntgenstrahlung.
Die andere Alternative wäre, dass das supermassive schwarze Loch durch die schnelle Verschmelzung von mehreren sternenschweren schwarzen Löchern entstanden sein könnte, die durch explodierende Sterne erzeugt wurden. Diese Theorie überzeugt den Astrophysiker indes nicht.
„Wir glauben, dass dies die erste Entdeckung eines übergroßen schwarzen Lochs ist und der beste bisher erhaltene Beweis dafür, dass sich einige schwarze Löcher aus massiven Gaswolken bilden“, schreibt Natarajan in einer Studie, die in The Astrophysical Letters veröffentlicht wurde. „Zum ersten Mal sehen wir eine kurze Phase, in der ein supermassives schwarzes Loch etwa so viel wiegt wie die Sterne in seiner Galaxie, bevor es zurückfällt.“
