Wissenschaftler haben bestätigt, dass das schimmernde Glitzern, das die Kluft von Zeit und Raum durchdringt, das älteste Schwarze Loch ist, das wir je gesehen haben.
Das von einem Team um den Astrophysiker Roberto Maiolino von der Universität Cambridge entdeckte Licht ist die Flamme, die von der Muttergalaxie eines Schwarzen Lochs ausgesandt wird, wenn sie sich unaufhaltsam dem Ereignishorizont nähert. Das Schwarze Loch erschien nur 400 Millionen Jahre nach dem Urknall und ist bereits massereich – etwa 1,6 Millionen Mal so groß wie die Masse der Sonne.
Die Entdeckung scheint ein Modell des direkten Zusammenbruchs supermassereicher Schwarzer Löcher im frühen Universum zu stützen und nicht einen langen, langsamen Prozess der Akkretion von etwas mit der Masse eines großen Sterns.
„Es ist noch zu früh im Universum, um ein so großes Schwarzes Loch zu sehen, also müssen wir nach anderen Möglichkeiten suchen, wie es entstanden sein könnte“, sagt Maiolino. „Sehr frühe Galaxien waren extrem reich an Gas, sodass sie wie ein Buffet für Schwarze Löcher wären.“
Die Arbeit mit dem Bericht über die Entdeckung des ältesten Schwarzen Lochs im Universum wurde einem Peer-Review unterzogen und veröffentlicht Naturmagazin. Dank des nach ihm benannten Weltraumobservatoriums James Webb gelang es, in der fernen und alten Galaxie GN-z11 ein zentrales Schwarzes Loch mit der für damalige Verhältnisse rekordverdächtigen Masse zu entdecken. Es bleibt die Frage, wie und warum dies geschah, und es scheint, dass dies eine Reihe kosmologischer Theorien ändern muss.
Die Galaxie GN-z11 wurde 2016 vom Hubble-Weltraumteleskop entdeckt. Dieses Objekt befindet sich in einer Entfernung von 13,4 Milliarden Lichtjahren von uns, das heißt, es existierte zu einer Zeit, die nur 440 Millionen Jahre vom Urknall entfernt war.
Die Spektralanalyse des Lichts von GN-z11 zeigte das Vorhandensein überhitzter Kohlenstoff- und Neonionen darin. Dies deutete auf Anzeichen einer Akkretion hin – die übliche Erwärmung von Materie, bevor sie in ein Schwarzes Loch fällt. Die Emission in den Spektrallinien war so intensiv, dass das Schwarze Loch mit seiner Strahlung die Muttergalaxie buchstäblich in den Schatten stellte. Und es überrascht nicht, dass, obwohl die GN-z11-Galaxie 100-mal kleiner als die Milchstraße war, das Schwarze Loch in ihrem Zentrum 1,6 Millionen Sonnenmassen anzog, während das Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie 4 Millionen Sonnenmassen hat.
Wenn Wissenschaftler nun von der Existenz eines Schwarzen Lochs mit einer für die damalige Zeit unglaublichen Masse überzeugt sind, müssen sie die Modelle und kosmologischen Theorien zur Entwicklung dieser Objekte und des Universums selbst neu schreiben. Es scheint, dass Webb hier nicht aufhören wird, was es ermöglichen wird, genügend Material zu sammeln, um neue Modelle für das Auftreten und Wachstum von Schwarzen Löchern zu erstellen und die Prozesse im frühen Universum zu beschreiben.
Basierend auf aktuellen Theorien hätte sich beispielsweise das Schwarze Loch im Zentrum von GN-z11 fünfmal schneller mit Materie ernähren müssen, als wir dachten. Andernfalls hätte es erst 440 Millionen Jahre nach dem Urknall eine nachweisbare Masse erreicht. Außerdem dürfte es nicht durch den Kollaps eines Riesensterns entstanden sein, sondern direkt durch den Kollaps von interstellarem Gas, das nach der Geburt des Universums entstand. Wir gehen davon aus, dass das von Webb gesammelte Material ausreichen wird, um neue kosmologische Hypothesen zu formulieren, die dann in kohärente Theorien übergehen.
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