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 mehr als 13 Milliarden Jahre alt – Foto: JWST/Nasa/Esa/CSA

Astronomen haben eine schockierende Entdeckung bekannt gegeben: Ein riesiges Schwarzes Loch könnte weniger als eine Sekunde nach dem Urknall entstanden sein. Sollte sich dies bestätigen, wäre dies der bislang stärkste Beweis für die Existenz primordialer Schwarzer Löcher, die seit Jahrzehnten eine umstrittene Hypothese sind.

Spuren des James-Webb-Teleskops

Die Entdeckung basiert auf Daten des James Webb Space Telescope (JWST). Das Team beobachtete einen „winzigen roten Fleck“ namens QSO1 in einer Region des Universums, die entstand, als das Universum weniger als eine Milliarde Jahre alt war.

QSO1 wurde zunächst für eine extrem kompakte Galaxie oder ein supermassives, Materie verschlingendes Schwarzes Loch gehalten. Neue Analysen zeigen jedoch, dass es fast keine umgebende Galaxie gibt. Dies veranlasst Wissenschaftler zu der Frage, ob sich das Schwarze Loch von selbst gebildet haben könnte, ohne den Prozess des Sternkollapses oder der Galaxienbildung zu durchlaufen.

„Dieses Schwarze Loch ist nahezu ‚nackt‘, es hat keine umgebenden Galaxien. Das stellt eine echte Herausforderung für aktuelle Theorien dar“, sagte Professor Roberto Maiolino von der Universität Cambridge.

Primordiale Schwarze Löcher: Ein Mysterium seit der Entstehung des Universums

Nach herkömmlicher Auffassung entstehen Schwarze Löcher, wenn ein Riesenstern nach einer Supernova kollabiert und anschließend weiter umgebende Materie „auffrisst“, um zu wachsen. Doch diese Entdeckung stellt das Standardmodell der Kosmologie in Frage.

Wissenschaftler vermuten schon lange die Existenz primordialer Schwarzer Löcher. Diese Schwarzen Löcher entstanden kurz nach dem Urknall, als das Universum extrem dicht und heiß war. Damals könnten Regionen mit ungewöhnlich hoher Dichte direkt zu Schwarzen Löchern kollabiert sein, noch bevor die ersten Sterne und Galaxien überhaupt entstanden.

Sollte diese Hypothese zutreffen, könnte sie ein großes Rätsel lösen: Warum so viele riesige Schwarze Löcher schon so früh in der Geschichte des Universums entstanden sind. Und sie könnten sogar Hauptkandidaten für Dunkle Materie sein, die riesige Mengen an Materie „verbirgt“, die wir nicht beobachten können.

Mithilfe des Phänomens der Gravitationslinsenwirkung (Licht wird durch die Schwerkraft eines großen Himmelskörpers vor uns abgelenkt) maß das Team die Rotationsgeschwindigkeit der Materie um QSO1.

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

„Wir sind Zeugen der Entstehung eines riesigen Schwarzen Lochs in einer Umgebung, in der es fast keine Galaxien gibt. Dies ist wahrlich ein kosmologischer Paradigmenwechsel“, betonte Professor Maiolino.

Obwohl die Entdeckung äußerst vielversprechend ist, bleiben Experten vorsichtig. Professor Andrew Pontzen von der Durham University sagte: „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, und es wird lange dauern, ihn zu verifizieren.“

In naher Zukunft erwarten Wissenschaftler, dass eine neue Generation von Gravitationswellenteleskopen dabei helfen wird, das alte Universum zu „untersuchen“ und festzustellen, ob primordiale Schwarze Löcher tatsächlich existieren oder nicht.

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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