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Astronomen lösen Rätsel um gigantisches Wachstum von schwarzen Löchern

  • Schwarze Löcher wachsen in kürzester Zeit zu gigantischer Größe heran.
  • Wie gelangen die supermassereichen schwarzen Löcher zu ihrer Nahrung?
  • Astronomen des Max-Planck-Instituts sind dem Rätsel auf die Spur gekommen.
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Heidelberg. In einer aufwendigen Durchmusterung haben Astronomen gigantische Gasvorräte in der Umgebung einiger der ersten Galaxien des Universums aufgespürt. Die riesigen Gas- und Staubwolken erstrecken sich bis zu einer Entfernung von rund 100.000 Lichtjahren vom Zentrum der jeweiligen Galaxie und könnten die dort hausenden supermassereichen schwarzen Löcher zu ihrer erstaunlichen Größe herangefüttert haben, wie die Forscher um Emanuele Paolo Farina vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg im Fachblatt „The Astrophysical Journal“ berichten.

Für die Untersuchung haben die Wissenschaftler extrem tief ins All geschaut: Das Licht der untersuchten Objekte war rund 12,5 Milliarden Jahre zu uns unterwegs und zeigt die Galaxien damit zu einer Zeit, als das Universum erst rund eine Milliarde Jahre alt war.

Schwarze Löcher dehnen sich schnell aus

Astronomen rätseln seit Langem, wie die supermassereichen schwarzen Löcher in den Zentren der ersten Galaxien bereits im jungen Universum zu der beobachteten Größe anwachsen konnten. „Die Anwesenheit dieser frühen Monster mit der milliardenfachen Masse unserer Sonne ist ein großes Rätsel“, erläutert Farina in einer Mitteilung der Europäischen Südsternwarte Eso, an deren Instrumenten die Untersuchung stattgefunden hatte.

Die kosmischen Schwergewichte müssen sich in vergleichsweise kurzer Zeit enorme Mengen Materie einverleibt haben. Ihre „Nahrungsquelle“ ließ sich jedoch lange nicht aufspüren. Die ersten Galaxien haben zudem viel schneller und viel mehr Sterne produziert als heute, was ebenfalls viel kosmische Rohstoffe erfordert.

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Wasserstoffwolken liefern Futter

Mit dem „Very Large Telescope“ (VLT; sehr großes Teleskop) der Eso hatten die Forscher um Farina insgesamt 31 sogenannte Quasare ins Visier genommen. Das sind aktive Galaxien, die von einem supermassereichen schwarzen Loch im Zentrum angetrieben werden. Das schwarze Loch verleibt sich dort große Mengen Materie ein, die extrem hell aufleuchtet, bevor sie auf Nimmerwiedersehen hinter dem Ereignishorizont verschwindet. Quasare strahlen so hell, dass sie quer durch das ganze Universum zu sehen sind.

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Tatsächlich ließen sich bei zwölf der untersuchten Quasare gigantische Gas- und Staubwolken von jeweils mehreren Milliarden Sonnenmassen nachweisen. Diese Wolken sind ein ausreichender Vorrat für den extremen Hunger der frühen Massemonster, wie Farina betont: „Wir können nun zum ersten Mal zeigen, dass primordiale Galaxien in ihrer Umgebung genügend Nahrung haben, um sowohl das Wachstum supermassereicher schwarzer Löcher als auch die erhöhte Sternentstehung zu füttern.“

RND/dpa

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