Gigantisches rotes Schwarzes Loch ist zu groß für seine Galaxie

Forscher*innen haben ein riesiges Schwarzes Loch im frühen Universum entdeckt. Seine Masse beträgt etwa 40 Millionen Mal so viel wie die unserer Sonne. Die erstaunliche Entdeckung publizierten die Wissenschaftler*innen kürzlich in Nature. 

Quasar ist viel zu groß

Bei der Entdeckung handelt es sich um einen sogenannten Quasar. Das ist ein aktives Schwarzes Loch von extremer Größe. Typischerweise sollte ein vergleichbares Phänomen etwa 0,1 Prozent der Sternmasse seiner Galaxie ausmachen - dieses ist mindestens 10-mal größer. Es scheint außerdem schwerer zu sein als bisher entdeckte Schwarze Löcher. 

Möglich wurde die Entdeckung dank einer Gravitationslinse. Das ist ein astrophysikalisches Phänomen, bei dem die Schwerkraft einer massereichen Materie das Licht von Hintergrundobjekten ablenkt. Dadurch kann das Licht gebündelt und verstärkt werden. Gravitationslinsen werden oft durch massereiche Galaxien oder – wie in diesem Fall durch Schwarze Löcher – verursacht. Sie ermöglichen es Forscher*innen, entfernte Objekte im Universum zu beobachten, die man sonst nur schwer erkennen kann. Dieser Effekt wird quasi wie eine Lupe verwendet. 

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Supermassereiches Schwarzes Loch

In Falles des Quasars verstärkte die Schwerkraft des Vordergrundobjektes die Raumzeit so stark, dass das sehr rote Objekt dahinter vergrößert wurde. Mit dem James Webb Space Teleskop konnten die Forscher*innen dann die Quelle des Lichts genauer untersuchen. „Anhand der Spektren ist es uns nicht nur gelungen, zu bestätigen, dass es sich bei dem roten Objekt um ein supermassereiches Schwarzes Loch handelte und seine exakte Rotverschiebung zu messen, sondern auch eine solide Schätzung seiner Masse aus der Breite seiner Emissionslinien zu bekommen“, wird der Forscher Lukas Furtak von der Ben-Gurion-Universität des Negev in einer Erklärung zitiert.

Weil es so groß ist, sprechen Expert*innen von einem „supermassereichen“ Schwarze Loch. Es ist in Staub gehüllt, rundherum dreht sich mit hoher Geschwindigkeit Materie, die sich dort ansammelt. Das starke Leuchten im roten Spektrum entsteht, weil Gas mit sehr hoher Geschwindigkeit um das Gravitationsfeld des Schwarzen Lochs rotiert.

Erkenntnisse geben neue Rätsel auf

Durch die Entdeckung konnten die Forscher*innen nun zeigen, dass mehrere supermassereiche Schwarze Löcher im frühen Universum ähnliches Verhalten zeigen. Diese neuen Erkenntnisse stellen in Frage, wie Schwarze Löcher und das Wachstum von Galaxien zusammenhängen – bisher gibt dieses Zusammenspiel noch viele Rätsel auf. Das Wachstum von Schwarzen Löchern und das von Galaxien haben im jüngeren Universum einen klaren Zusammenhang, im frühen Universum könnte das allerdings anders sein.