Das älteste Schwarze Loch im Universum ist noch immer aktiv

Astronomen haben mit dem James-Webb-Teleskop das am weitesten entfernte aktive supermassereiche Schwarze Loch entdeckt, das jemals registriert wurde.

Ein Panorama von über 100.000 Galaxien aus dem Projekt Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS). Bild: NASA/ESA/CSA/Steve Finkelstein (UT Austin)/Micaela Bagley (UT Austin)/Rebecca Larson (UT Austin)/Alyssa Pagan (STScI))

Das neu entdeckte Schwarze Loch ist zugleich eines der kleinsten Schwarzen Löcher seit dem frühen Universum. Seine Masse beträgt nur etwa 9 Millionen Sonnenmassen, berichtete Live Science am 10. Juli. Das Team beobachtete die Galaxie, in der sich das Schwarze Loch befindet, im Rahmen des Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS). Die Galaxie mit der Bezeichnung CEERS 1019 stammt aus der Zeit, als das Universum erst etwa 570 Millionen Jahre alt war (aktuell wird das Universum auf 13,8 Milliarden Jahre geschätzt).

Neben dem Schwarzen Loch in CEERS 1019 entdeckte das Forschungsteam um den Astronomen Steven Finkelstein an der University of Texas Austin auch zwei Schwarze Löcher, die nur eine und 1,1 Milliarden Jahre nach dem Urknall – der Explosion, die das Universum entstehen ließ – existierten, sowie elf Galaxien, die 470 bis 675 Millionen Jahre nach dem Urknall existierten. Die Forschungsergebnisse wurden in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.

Das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie CEERS 1019 hat eine Masse, die etwa 9 Millionen Mal so groß ist wie die der Sonne. Das mag viel klingen, aber viele supermassereiche Schwarze Löcher können Milliarden Mal mehr wiegen als die Sonne. Die Existenz von Objekten wie dem neu entdeckten Schwarzen Loch bleibt für Wissenschaftler ein Rätsel.

Der Grund dafür ist, dass supermassereiche Schwarze Löcher – sei es durch Verschmelzung mit anderen Schwarzen Löchern oder durch das Verschlucken umgebender Materie – typischerweise deutlich länger als 570 Millionen Jahre brauchen, um zu wachsen. Das bedeutet, dass selbst Schwarze Löcher mit Massen wie dem im Zentrum der Milchstraße (etwa 4,5 Millionen Sonnenmassen) erst viel später entstanden sein sollten.

Das Leuchten deutet darauf hin, dass sich das Schwarze Loch in CEERS 1019 aktiv von umgebender Materie ernährt. Solche „fressenden“ Schwarzen Löcher sind von Strömen aus Gas und Staub umgeben, den sogenannten Akkretionsscheiben. Die Gravitationskraft des Schwarzen Lochs erhitzt dieses Material, wodurch die Scheibe hell leuchtet. Zusätzlich treibt das starke Magnetfeld das Material zu den Polen des Schwarzen Lochs, wo es gelegentlich in Zwillingsstrahlen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ausgestoßen wird und extrem helles Licht erzeugt.

Die Beobachtung weiterer intensiver Strahlung des Schwarzen Lochs wird Aufschluss darüber geben, wie schnell die Muttergalaxie wächst, und mehr Licht auf ihre Vergangenheit werfen. „Eine Galaxienverschmelzung könnte die Aktivität dieses Schwarzen Lochs angeheizt haben, was zu einer verstärkten Sternentstehung geführt haben könnte“, sagte Studien-Co-Autor Jeyhan Kartaltepe, CEERS-Teammitglied und außerordentlicher Professor für Astronomie am Rochester Institute of Technology.

Wissenschaftler vermuten schon lange die Existenz relativ massearmer Schwarzer Löcher im frühen Universum. Das James-Webb-Weltraumteleskop ist jedoch das erste, das derart detaillierte Beobachtungen dieser Löcher ermöglicht.

Thu Thao (Laut Live Science )

Quellenlink: https://vnexpress.net/ho-den-gia-nhat-vu-tru-con-hoat-dong-4627626.html