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Supermassives Schwarzes Loch : Ein Monster des jungen Universums

Schwarzes Loch aus dem jungen Universums ist 12 Milliarden Mal so massereich wie unsere Sonne. Bild: Zhaoyu Li (Shanghai Astronomical Observatory), dpa

Viel zu massereich ist eigentlich das Schwarze Loch, das jetzt aufgespürt wurde. Es stammt aus einer Zeit, als der Kosmos gerade aus seiner dunklen Epoche erwachte.

          Ein gigantisches Schwarzes Loch aus einer Zeit, als das Universum gerade mal 900 Millionen Jahre alt war, ist von einer internationalen Astronomengruppe aufgespürt worden. Das gefräßige Schwerkraftmonster vereint die Masse von zwölf Milliarden Sonnen und sitzt im Zentrum einer aktiven Galaxie, eines sogenannten Quasars. Zum Vergleich: Das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße bringt es auf eine Masse von vier Millionen Sonnen. Der Quasar leuchte so hell (er besitzt die Leuchtstärke von 420 Billionen Sonnen), dass sein Licht durch fast das gesamte sichtbare Universum bis zur Erde strahlt, schreiben Xue-Bing Wu von der Universität Peking und seine Kollegen in der Zeitschrift „Nature“ (doi: 10.1038/nature14241).

          Manfred Lindinger

          Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Der Quasar mit der Katalognummer SDSS J0100+2802 ist, wie die Messungen der Astronomen um Wu zeigen, rund 12,8 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Sein Licht war also 12,8 Milliarden Jahre lang unterwegs, bis es von den irdischen Teleskopen registriert wurde, die Wu und seine Kollegen für ihre Beobachtung nutzten. Damit sehen die Astronomen dieses Himmelsobjekt in einer fernen Vergangenheit, in der das Universum erst 900 Millionen Jahre alt war. Damals begannen die ersten Sterne zu leuchten und läuteten damit das Ende des „Dunklen Zeitalters“ ein.

          Massenmonster mit ungebremstem Appetit

          Wie in der vergleichsweise kurzen Zeit vom Urknall bis zu dieser kosmischen Dämmerung ein derart massereiches Schwarzes Loch entstehen konnte, ist den Astronomen noch ein Rätsel. Üblicherweise erwartet man supermassive Schwarze Löcher auf einer Zeitskala größer als eine Milliarde Jahre. „Ein derart großes Schwarzes Loch so schnell zu bilden, ist schwer mit den aktuellen Theorien zu interpretieren“, schreibt der Mitautor der Studie, Fuyan Bian von der Australischen Nationaluniversität, in einer Pressemitteilung. Schwarze Löcher wachsen, indem sie sich aufgrund ihrer starken Gravitationskraft die umgebende Materie einverleiben. Die Materie bildet gigantische Strudel, sogenannte Akkretionsscheiben, und leuchtet hell auf, bevor sie ins Schwarze Loch stürzt.

          Der Druck der hierbei freigesetzten Strahlung trifft auf die Materie in der Akkretionsscheibe und bremst sie ab, wodurch die Versorgung mit Nachschub ins Stocken gerät. Dem Appetit des Schwarzen Lochs ist dadurch eine natürliche Grenze gesetzt. Das jetzt entdeckte Schwarze Loch muss seit seiner Entstehung kurz nach dem Urknall ungebremst Materie mit maximal möglichem Tempo in sich aufgesogen haben, damit es die beobachtete Masse innerhalb von 900 Millionen Jahren erreichen konnte.

          Intergalaktische Gase werden durchleuchtet

          Das ist überraschend, denn die Astronomen nehmen an, dass der Strahlungsdruck die Akkretion gewöhnlich nach 10 bis 100 Millionen Jahren erst einmal zum Erliegen bringt, wie Bram Venemans vom Heidelberger Max-Planck-Institut für Astronomie in einem Begleitkommentar in „Nature“ erläutert.

          Die Forscher hoffen nun, mit der weiteren Untersuchung des ungewöhnlichen Objekts mehr über die Bedingungen im jungen Universum zu erfahren. Außerdem lässt sich mit der Strahlung des Quasars die chemische Zusammensetzung des intergalaktischen Gases erforschen. Denn auf dem langen Weg zur Erde hat das Licht des Quasars dieses Gas zu verschiedenen Epochen und an verschiedenen Orten durchleuchtet und dabei seine charakteristischen Fingerabdrücke aufgesammelt.

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