Schwarzes Loch ohne Galaxie: James-Webb-Fund stellt Entstehungstheorie des Universums auf den Kopf
Ein internationales Team von Astrophysiker:innen hat eine Entdeckung veröffentlicht, die das Potenzial hat, die Lehrbücher der Kosmologie umzuschreiben. In den Daten des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) fanden sie Hinweise auf ein supermassereiches Schwarzes Loch, das nur rund 700 Millionen Jahre nach dem Urknall existierte.
Die Analyse, die von Forschenden um den Astrophysiker Ignas Juodžbalis vom Kavli-Institut für Kosmologie an der University of Cambridge im Vereinigten Königreich geleitet wurde, konzentriert sich auf ein Objekt namens QSO1. Dieses erscheint auf den Aufnahmen des JWST als einer von mehreren rätselhaften „Little Red Dots“, extrem weit entfernten und kompakten Lichtquellen.
Ein kosmisches Missverhältnis stellt Theorien infrage
Das Besondere an QSO1 ist nicht allein sein Alter, sondern seine Zusammensetzung. Die Messungen deuten auf ein Schwarzes Loch mit einer Masse von 50 Millionen Sonnenmassen hin. Seine umgebende Materie – die Wirtsgalaxie – bringt jedoch weniger als die Hälfte dieser Masse auf die Waage.
Dieses Verhältnis steht im krassen Widerspruch zu dem, was wir aus dem heutigen Universum kennen. In unserer Milchstraße ist das zentrale Schwarze Loch etwa tausendmal weniger massereich als die Galaxie selbst. Der Kosmologe Roberto Maiolino von der University of Cambridge, ein Co-Autor der Studie, beschrieb das Objekt gegenüber dem britischen The Guardian als „fast nackt“.
Die Beobachtung stellt die gängige Theorie infrage, wonach supermassereiche Schwarze Löcher erst entstehen, nachdem sich große Galaxien gebildet haben – üblicherweise aus den Überresten kollabierter Riesensterne. QSO1 scheint jedoch ohne eine nennenswerte Galaxie um sich herum entstanden zu sein.
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Späte Bestätigung für eine alte Theorie?
Diese Eigenschaften machen QSO1 zu einem starken Kandidaten für ein sogenanntes primordiales Schwarzes Loch. Solche Objekte wurden bereits in den 1970er-Jahren unter anderem vom Physiker Stephen Hawking postuliert. Der Theorie nach könnten sie direkt in den ersten Sekundenbruchteilen nach dem Urknall aus extrem dichten Regionen der Urmaterie entstanden sein.
Sollte sich diese Hypothese bestätigen, wären diese primordialen Schwarzen Löcher die „Samen“, um die sich später die ersten Galaxien bildeten, und nicht deren Nachkommen. Die im Fachmagazin Futurism zitierte chemische Zusammensetzung der Umgebung von QSO1, die fast nur aus ursprünglichem Wasserstoff und Helium besteht, untermauert diesen Verdacht.
Die Ergebnisse der Untersuchung wurden als Vorabveröffentlichung auf der Plattform arXiv publiziert. Das bedeutet, sie müssen noch den Prozess der unabhängigen wissenschaftlichen Begutachtung, des Peer-Reviews, durchlaufen. Bis dahin sind die Schlussfolgerungen mit einer gewissen Vorsicht zu betrachten.
Der Kosmologe Andrew Pontzen von der University of Durham im Vereinigten Königreich merkte an, dass es sich um ein indirektes Argument handle. Endgültige Gewissheit könnten erst zukünftige Gravitationswellendetektoren liefern. Dennoch zeigt die Entdeckung eindrucksvoll, wie das James-Webb-Teleskop die Grenzen unseres Wissens verschiebt und uns zwingt, fundamentale Fragen über unsere Herkunft neu zu stellen.
