Schwarzes Loch am Rand des Universums entdeckt

Mit Hilfe des japanischen Subaru-Teleskops auf dem Mauna Kea in Hawaii ist es Astronomen gelungen, das am weitesten entfernte bisher bekannte Schwarze Loch zu entdecken. Es handelt sich um ein Supermassives Schwarzes Loch mit mindestens einer Milliarde Sonnenmassen und liegt im Zentrum einer Galaxie von der Größe unserer Milchstraße.

Ein Beitrag von Timo Lange. Quelle: Emily Baldwin, Astronomy Now.

Das Licht, in dem die Information über die Anwesenheit dieses supermassiven Schwarzen Lochs enthalten ist, war rund 12,8 Milliarden Jahre zu uns unterwegs. Wir sehen die Galaxie und das Schwarze Loch also so, wie sie sich vor 12,8 Milliarden Jahren darstellten. Damit liegt das neu entdeckte Schwarze Loch mit der Bezeichnung QSO (CFHQSJ2329-0301) am Rand des beobachtbaren Universums.

Die Entdeckung ist bemerkenswert, da das Universum vor 12,8 Milliarden Jahren nach derzeitigen kosmologischen Modellen gerade erst einige hundert Millionen Jahre alt war. Die Frage ist, wie sich so kurz nach der Entstehung von Raum, Zeit und Materie bereits ein so massives Schwarzes Loch mit über einer Milliarde Sonnenmassen bilden konnte, noch dazu zusammen mit einer ebenso überraschend großen Galaxie. Tomotsugu Goto, der Leiter der Untersuchung von der University of Hawaii, folgert: “Die Galaxie und das Schwarze Loch müssen sich im frühen Universum extrem schnell gebildet haben.”

Tomotsugu Goto, University of Hawaii.
Falschfarbenbild des Schwarzes Lochs (zentral, weiß) und der umliegenden Galaxie (gelb-rot).
(Bild: Tomotsugu Goto, University of Hawaii.)

Die Beobachtung wirft daher ein neues Licht auf die bisher noch recht schlecht verstandene gemeinsame Formationsgeschichte von Supermassiven Schwarzen Löchern und Galaxien im frühen Universum. Ein beobachtungstechnisches Problem ist es, die meist sehr hell strahlende Umgebung der Schwarzen Löcher von schwächeren Lichtquellen wie Galaxien zu unterscheiden, da diese stark überstrahlt werden. Im vorliegenden Fall gelang es, das Licht des Schwarzen Lochs unter Einsatz von neuartigen CCDs und unter Zuhilfenahme eines mathematisches Modells sehr gut zu reduzieren, sodass die umliegende Galaxie sichtbar wurde. Vierzig Prozent des aufgefangenen Lichts im nahen Infrarot stammt von der Galaxie selbst, sechzig Prozent dagegen von extragalaktischen Gaswolken, welche durch die starke Strahlung des Schwarzen Lochs zum Leuchten gebracht werden.

Eine ausführliche Abhandlung zu den neuen Ergebnissen wird in der kommenden Ausgabe der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erscheinen.

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