Webb-Teleskop entdeckt riesiges Schwarzes Loch, das „schlaft“, nachdem es „zu viel gegessen“ hat

(CLO) Mithilfe des James Webb-Weltraumteleskops (JWST) haben Astronomen ein supermassereiches Schwarzes Loch entdeckt, das nur 800 Millionen Jahre nach dem Urknall ruhig „schläft“.

Dieses Schwarze Loch, dessen Masse etwa 400 Millionen Mal so groß ist wie die der Sonne, hat eine große Menge an galaktischem Gas und Staub absorbiert, was dazu führt, dass es nach der übermäßigen Aufnahme in den „Schlaf“ fällt.

Die am 18. Dezember in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Entdeckung verkompliziert die Frage, wie supermassereiche Schwarze Löcher im frühen Universum schnell wuchsen, noch weiter.

Diese Schwarzen Löcher sind typischerweise sehr groß und befinden sich typischerweise in großen Galaxien im nahen Universum. Ihre Masse beträgt etwa 0,1 Prozent der Gesamtmasse ihrer Wirtsgalaxien. Das in der Studie entdeckte Schwarze Loch hatte jedoch eine Masse, die etwa 40 Prozent der Masse seiner Wirtsgalaxie entsprach.

Man geht allgemein davon aus, dass supermassereiche Schwarze Löcher durch die Verschmelzung größerer Schwarzer Löcher und die Absorption von Gas und Staub aus ihrer Heimatgalaxie entstehen. Dieser Prozess dauert vermutlich Milliarden von Jahren, bis ein supermassereiches Schwarzes Loch entsteht. Das JWST hat jedoch bereits sehr früh im Universum ein Schwarzes Loch dieser Größe entdeckt, als es erst etwa 800 Millionen Jahre alt war.

Ein überfressendes Schwarzes Loch im frühen Universum macht gerade ein Nickerchen. Illustration: Jiarong Gu

Bemerkenswert ist, dass dieses Schwarze Loch trotz seiner enormen Masse Gas und Staub nicht so schnell absorbiert wie andere supermassive Schwarze Löcher. Stattdessen absorbiert es Materie sehr langsam, nur etwa 1 % der maximal möglichen Rate für ein solches Schwarzes Loch. Da dieses Schwarze Loch nicht so hell leuchtet wie andere Schwarze Löcher, bleibt es „ruhend“ und schwer zu entdecken.

Obwohl es sich in einem „schlafenden“ Zustand befindet, kann dieses Schwarze Loch dank seiner enormen Masse immer noch nachgewiesen werden. Der „Schlaf“ des Schwarzen Lochs bietet zudem die Möglichkeit, die Masse und Struktur der Galaxie zu untersuchen, zu der es gehört.

Roberto Maiolino, Mitglied des Forschungsteams, sagte, es sei möglich, dass diese Schwarzen Löcher „groß geboren“ seien, also von Anfang an groß entstanden seien. Eine andere Möglichkeit sei, dass sie Phasen extremer Aktivität durchlaufen, gefolgt von langen Ruhephasen.

Maiolino und sein Team simulierten das Wachstum supermassereicher Schwarzer Löcher im frühen Universum und fanden heraus, dass diese Schwarzen Löcher Phasen der „Überfütterung“ durchlaufen können. Während dieser Phasen der „Überfütterung“ wachsen Schwarze Löcher extrem schnell, dauern jedoch nur etwa fünf bis zehn Millionen Jahre. Danach „schlafen“ sie für Dutzende von Millionen Jahren.

„Diese kurzen Ausbrüche ermöglichen dem Schwarzen Loch ein schnelles Wachstum, während es die meiste Zeit inaktiv ist“, sagte Maiolino. Diese Ruhephasen können zehn- bis zwanzigmal länger dauern als die Phasen der „Überfütterung“, was dazu führt, dass Schwarze Löcher im frühen Universum meist inaktiv und schwer zu entdecken sind.

Die Entdeckung dieses supermassereichen Schwarzen Lochs ist ein wichtiger Durchbruch für ein besseres Verständnis ihrer Entstehung und Entwicklung im frühen Universum. Das Team vermutet, dass das frühe Universum voller dieser ruhenden kosmischen „Monster“ gewesen sein könnte und dass wir in Zukunft möglicherweise noch mehr von ihnen entdecken werden. Aufgrund ihrer ruhenden Natur wird ihre Entdeckung für Astronomen in den kommenden Jahren jedoch eine große Herausforderung darstellen.

Ngoc Anh (laut Space, Daily Mail, Popsci)

Quelle: https://www.congluan.vn/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-ho-den-khong-lo-ngu-sau-khi-an-qua-nhieu-post326434.html