Supermassereiches Schwarzes Loch gibt Rätsel auf
Astronomen haben ein Schwarzes Loch entdeckt, das die außergewöhnlich hohe Masse von zwölf Milliarden Sonnen hat. Es stammt aus der Zeit, als unser Universum gerade einmal 900 Millionen Jahre alt war, und ist 12,8 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt.
Astronomen haben im jungen Universum ein monströses Schwarzes Loch mit der Masse von zwölf Milliarden Sonnen entdeckt. Das Massemonster sitzt im Herz einer aktiven Galaxie, die so hell leuchtet wie 420 Billionen Sonnen.
Foto: dpa/Zhaoyu Li (Shanghai Astronomical Observatory)
Das jüngst entdeckte Schwarze Loch ist zunächst einmal eines von mehreren hunderttausend Schwarzen Löchern, die von Astronomen bislang entdeckt worden sind. Aber der sogenannte Quasar – die Galaxie, in dessen Zentrum das Schwarze Loch sitzt – ist ungewöhnlich alt und hat dazu eine außergewöhnlich hohe Masse und Leuchtkraft. Diese Kombination stellt die Astronomen vor neue Fragen im Zusammenhang mit der Entstehung des Universums.
Licht des Quasars brauchte 12,8 Milliarden Jahre bis zur Erde
Entdeckt wurde der Quasar mit der unhandlichen Katalognummer SDSS J010013.02+280225.8 von einem Forscherteam um Xue-Bing Wu von der Universität in Peking in Zusammenarbeit mit anderen chinesischen und internationalen Astronomen. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler in der Zeitschrift Nature veröffentlicht. Demnach stammt das Schwarze Loch aus einer Zeit kurz nach dem Urknall, als das Universum noch relativ jung war – eine knappe Milliarde Jahre.
Das Licht des Quasars brauchte dann 12,8 Milliarden Jahre, bis es von irdischen Teleskopen eingefangen wurde. Dass es solche uralten Quasare gibt, ist nicht unbedingt außergewöhnlich. Etwa 40 Quasare sind in der Astronomie bereits bekannt, die weiter als 12,7 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt sind und jeweils mindestens ein Schwarzes Loch von einer Milliarde Sonnenmassen enthalten.
Kombination aus Alter, Masse und Leuchtkraft ist ungewöhnlich
Das aktuell entdeckte Schwarze Loch hat die Masse von zwölf Milliarden Sonnen. Das ist im Vergleich zum Schwarzen Loch, das sich im Zentrum unserer Milchstraße befindet und eine Masse von vier Millionen Sonnen hat, ein Gigant. Auch die Leuchtstärke des Quasars ist enorm und kann mit unvorstellbaren 420 Billionen Sonnen gleichgesetzt werden. Was den neu gefundenen Quasar also derart außergewöhnlich macht, ist sein hohes Alter, kombiniert mit seiner gigantischen Masse und Leuchtkraft.
Schwarze Löcher entstehen aus massereichen Sternen und wachsen, weil ihre starke Gravitationskraft umliegende Materie und Energie aufsaugt.
Quelle: NASA/JPL-Caltech
Die Entdeckung stellt die Astronomen vor weitere Fragen, denn eigentlich erwarten die Wissenschaftler solche supermassereichen Schwarzen Löcher erst später auf der Zeitskala des Universums. „Dass sich ein solch großes Schwarzes Loch so schnell gebildet hat, ist sehr schwer mit den gegenwärtigen Theoriemodellen zu erklären“, sagt Forscher Fuyan Bian von der Universität im australischen Canberra.
Das bisherige Modell von der Entstehung der Galaxien wird sich verändern
Das jetzt entdeckte Schwarze Loch muss also seit seiner Entstehung äußerst aktiv gewesen sein. Schwarze Löcher entstehen aus massereichen Sternen und wachsen, weil ihre starke Gravitationskraft umliegende Materie und Energie aufsaugt. Das geschieht über die sogenannte Akkretionsscheibe, die sich um das Schwarze Loch dreht und die Materie in Richtung Zentrum befördert. Während der Akkretion, also der Anziehung, heizt sich die Scheibe extrem auf und strahlt sowohl im sichtbaren Licht als auch in fast allen anderen Wellenlängen.
Normalerweise, davon gehen Astronomen aus, verlangsamt sich die Anziehung des Schwarzen Lochs im Laufe der Zeit und kommt nach etwa zehn bis 100 Millionen Jahren zum Erliegen. Nun müsse man davon ausgehen, dass in der Frühzeit des Universums die Schwarzen Löcher im Zentrum der Quasare beträchtlich schneller gewachsen sind als bisher angenommen, so die Wissenschaftler. Das bisherige Modell von der Entwicklung der Galaxien werde sich durch den aktuellen Fund wahrscheinlich verändern. Xue-Bing Wu und seine Kollegen wollen weiter forschen und das von ihnen entdeckte Schwarze Loch mit dem Weltraumteleskop Hubble beobachten.
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