Schwarzes Loch weniger als eine Sekunde nach dem Urknall entdeckt – eine Herausforderung für die Weltraumforschung

lỗ đen - Ảnh 1. — Der „winzige rote Fleck“ QSO1 ist über 13 Milliarden Jahre alt – Foto: JWST/NASA/ESA/CSA

Astronomen haben eine bahnbrechende Entdeckung bekannt gegeben: Ein massereiches Schwarzes Loch könnte sich weniger als eine Sekunde nach dem Urknall gebildet haben. Sollte sich dies bestätigen, wäre es der bisher stärkste Beweis für die Existenz primordialer Schwarzer Löcher – eine Hypothese, die seit Jahrzehnten diskutiert wird.

Spuren vom James-Webb-Teleskop

Diese Entdeckung basiert auf Daten des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST). Das Forschungsteam beobachtete einen winzigen roten Punkt namens QSO1, der sich in der Region des Weltraums befand, die sich bildete, als das Universum weniger als eine Milliarde Jahre alt war.

Man ging zunächst davon aus, dass es sich bei QSO1 um eine extrem kompakte Galaxie oder ein supermassereiches Schwarzes Loch handelte, das Materie verschlang. Neuere Analysen zeigen jedoch, dass es praktisch keine umgebende Galaxie gibt. Dies hat Wissenschaftler zu der Frage geführt, ob dieses Schwarze Loch möglicherweise spontan entstanden ist, ohne den Prozess des Sternkollapses oder der Galaxienentstehung zu durchlaufen.

„Dieses Schwarze Loch ist quasi ‚nackt‘, es gibt keine umgebende Galaxie. Das ist eine echte Herausforderung für die aktuellen Theorien“, sagte Professor Roberto Maiolino von der Universität Cambridge.

Urzeitliche Schwarze Löcher: Mysterien aus der Morgendämmerung des Universums.

Nach gängiger Auffassung entstehen Schwarze Löcher, wenn ein massereicher Stern nach einer Supernova kollabiert und anschließend Materie in seiner Umgebung „verschlingt“, um immer größer zu werden. Diese Entdeckung stellt jedoch das Standardmodell der Kosmologie in Frage.

Wissenschaftler vermuten schon lange die Existenz primordialer Schwarzer Löcher, jener, die unmittelbar nach dem Urknall entstanden, als das Universum extrem dicht und heiß war. Damals konnten Regionen mit ungewöhnlich hoher Materiedichte direkt zu Schwarzen Löchern kollabieren, noch bevor die ersten Sterne und Galaxien entstanden.

Wenn diese Hypothese zutrifft, könnte sie ein großes Rätsel lösen: Warum so viele massereiche, uralte Schwarze Löcher in der Frühzeit des Universums entstanden sind. Sie könnten sogar vielversprechende Kandidaten für Dunkle Materie sein, die riesige Mengen an Materie „beherbergt“, die wir nicht beobachten können.

Dank des Phänomens der Gravitationslinsen (Licht wird durch die Schwerkraft eines großen Himmelskörpers davor abgelenkt) konnte das Forschungsteam die Rotationsgeschwindigkeit der Materie um QSO1 messen.

Die Ergebnisse verblüfften sie: Dieses Schwarze Loch hatte eine Masse von etwa 50 Millionen Mal der Sonne. Es wog doppelt so viel wie die gesamte umgebende Materie und enthielt fast keine schweren Elemente außer Wasserstoff und Helium, die unmittelbar nach dem Urknall vorhanden waren.

„Wir erleben die Entstehung eines massereichen Schwarzen Lochs in einer Umgebung, die praktisch frei von Galaxien ist. Dies ist wahrlich ein Paradigmenwechsel in der Kosmologie“, betonte Professor Maiolino.

Trotz dieser äußerst vielversprechenden Entdeckung bleiben Experten vorsichtig. Professor Andrew Pontzen (Universität Durham) erklärte: „Das Forschungsteam konnte den Moment der Entstehung dieses Schwarzen Lochs nicht ‚sehen‘, sondern beobachtete es erst 700 Millionen Jahre nach dem Urknall. Dies ist ein indirekter Beweis, dessen Bestätigung noch einige Zeit in Anspruch nehmen wird.“

Wissenschaftler erwarten, dass in Zukunft eine neue Generation von Gravitationswellenteleskopen dazu beitragen wird, das frühe Universum zu „durchdringen“ und so festzustellen, ob primordiale Schwarze Löcher tatsächlich existierten.

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MINH HAI

Quelle: https://tuoitre.vn/phat-hien-lo-den-ra-doi-chua-day-1-giay-sau-big-bang-thach-thuc-khoa-hoc-vu-tru-20250907204002809.htm