MÜNCHEN - Jüngste Beobachtungen des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) haben überraschende Einblicke in die Entstehung und Entwicklung supermassereicher Schwarzer Löcher im frühen Universum geliefert und neue Fragen für Astronomen aufgeworfen.
Die frühen Milliarden Jahre des Universums sind eine kritische Phase, die durch das Entstehen der ersten Galaxien und ihrer supermassereichen Schwarzen Löcher geprägt ist, deren Masse und Existenz ein Rätsel bleiben. Forscher weltweit untersuchen, wie diese Objekte so schnell so viel Masse ansammeln konnten.
Mit seinem MIRI-Instrument hat das JWST bestehende Theorien mit neuen Daten in Frage gestellt. Die Beobachtungen zeigen, dass die frühesten Schwarzen Löcher keinen besonderen Mechanismus für ein schnelles Wachstum der Masse hatten; vielmehr scheinen sie sich ähnlich zu verhalten wie moderne Gegenstücke.
Ein zentraler Punkt der Forschung ist die Untersuchung von Quasaren, den hellsten aktiven galaktischen Kernen, die von supermassereichen Schwarzen Löchern angetrieben werden. Diese fernen Objekte geben uns einen Einblick in das Universum kurz nach dem Urknall, da ihr Licht Milliarden Jahre benötigt, um uns zu erreichen.
Die jüngsten Beobachtungen konzentrierten sich auf den Quasar J1120+0641, der während der als „kosmische Dämmerung“ bekannten Ära existierte. Die Analyse des Spektrums dieses Quasars ergab, dass der Staubtorus, der das Schwarze Loch umgibt, kaum von dem moderner Quasare zu unterscheiden ist, was die Hypothese eines ungewöhnlich schnellen Wachstumsmechanismus für diese frühen Objekte widerlegt.
Ein bemerkenswerter Unterschied wurde jedoch festgestellt: Die Temperatur des Staubs um den Quasar ist etwa 100 Kelvin höher als bei weniger weit entfernten Quasaren. Diese unerwartete Entdeckung könnte neue Hinweise auf die physikalischen Bedingungen im frühen Universum liefern.
Die Ergebnisse legen nahe, dass supermassereiche Schwarze Löcher möglicherweise schon von Anfang an mit beträchtlichen Massen existierten. Diese sogenannten „primordialen“ Schwarzen Löcher könnten durch den Kollaps massereicher Gaswolken entstanden sein, anstatt sich aus den Überresten früher Sterne zu entwickeln.
Die Forschungsergebnisse wurden in der renommierten Zeitschrift Nature veröffentlicht und tragen zu einem tieferen Verständnis der kosmischen Entwicklung bei. Trotz dieser Fortschritte bleibt die Frage, wie diese massereichen Objekte so früh im Universum entstehen konnten, weiterhin offen und spannend.