Wissenschaftler haben das bisher älteste Schwarze Loch entdeckt, ein kosmisches Ungeheuer, das nur 470 Millionen Jahre nach dem Urknall entstand.
Die Ergebnisse, veröffentlicht am Montag, bestätigen die bisherigen Theorien, dass zu Beginn des Universums supermassereiche Schwarze Löcher existierten. Das James Webb-Weltraumteleskop der NASA und das Chandra-Röntgenobservatorium haben sich im vergangenen Jahr zusammengetan, um die Beobachtungen durchzuführen.
Wenn man davon ausgeht, dass das Universum 13,7 Milliarden Jahre alt ist, beträgt das Alter dieses Schwarzen Lochs 13,2 Milliarden Jahre.
Noch erstaunlicher für Wissenschaftler ist, dass dieses Schwarze Loch gewaltig ist – zehnmal größer als das Schwarze Loch in unserer eigenen Milchstraße.
Es wird angenommen, dass er zwischen 10 und 100 % der Masse aller Sterne in seiner Galaxie wiegt, sagte Hauptautor Akos Bogdan vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Das sei bei weitem nicht das winzige Verhältnis der Schwarzen Löcher in unserer Milchstraße und anderen nahegelegenen Galaxien – geschätzte 0,1 %, stellte er fest.
„Es ist noch sehr früh im Universum, solch ein Gigant zu sein“, sagte Priyamvada Natarajan von der Yale University, der an der in der Zeitschrift veröffentlichten Studie teilnahm Naturastronomie. Ein Begleitartikel erschien im Astrophysikalische Tagebuchbriefe. „Es ist erstaunlich, wie dieses Ding mit seiner Galaxie so früh im Universum tatsächlich an Ort und Stelle sitzt.“
Die Forscher glauben, dass das Schwarze Loch aus riesigen Gaswolken entstanden ist, die in einer Galaxie neben einer Galaxie mit Sternen kollabierten. Die beiden Galaxien verschmolzen und das Schwarze Loch übernahm die Macht.
Die Tatsache, dass Chandra es mithilfe von Röntgenstrahlen entdeckte, bestätige „ohne Zweifel, dass es sich um ein Schwarzes Loch handelt“, so Natarajan. Mit Röntgenstrahlen „fängt man tatsächlich das Gas ein, das durch die Schwerkraft in das Schwarze Loch gezogen wird, beschleunigt wird und in den Röntgenstrahlen zu leuchten beginnt“, sagte sie.
Dieser wird als Quasar betrachtet, da er aktiv wächst und das Gas blendend hell ist, fügte sie hinzu.
Laut Wissenschaftlern hat allein das Webb-Teleskop möglicherweise ein Schwarzes Loch entdeckt, das 29 Millionen Jahre älter ist, aber es muss noch im Röntgenlicht beobachtet und verifiziert werden. Natarajan geht davon aus, dass weitere frühe Schwarze Löcher gefunden werden – vielleicht nicht so weit draußen, aber immer noch ziemlich weit entfernt.
„Wir erwarten, dass sich ein neues Fenster im Universum öffnet, und ich denke, das ist der erste Spalt“, sagte sie.
Die beiden Weltraumteleskope Webb und Chandra nutzten eine Technik namens Gravitationslinsen, um den Raumbereich zu vergrößern, in dem sich diese Galaxie UHZ1 und ihr Schwarzes Loch befinden. Die Teleskope nutzten das Licht eines viel näheren Galaxienhaufens, nur 3,2 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt, um UHZ1 und sein Schwarzes Loch viel weiter im Hintergrund zu vergrößern.
„Es ist ein ziemlich lichtschwaches Objekt, und dank des Glücks hat die Natur es für uns vergrößert“, sagte Natarajan
Webb wurde 2021 zu einem 1,6 Millionen Kilometer entfernten Punkt gestartet und ist das größte und leistungsstärkste astronomische Observatorium, das jemals ins All geschickt wurde. es sieht das Universum im Infraroten. Der viel ältere Chandra hat Röntgensicht; es schoss 1999 in die Umlaufbahn.
„Ich finde es absolut erstaunlich, dass Chandra 24 Jahre nach seiner Einführung solch erstaunliche Entdeckungen machen kann“, sagte Bogdan.
Mehr Informationen:
Ákos Bogdán et al., Hinweise auf den Ursprung früher supermassereicher Schwarzer Löcher durch schwere Kerne aus einem Röntgenquasar mit einer Größe von z ≈ 10, Naturastronomie (2023). DOI: 10.1038/s41550-023-02111-9
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