Astronomie 21. Mai 2024 Von Iestyn Hartbrich Lesezeit: ca. 2 Minuten

James Webb beobachtet bislang älteste Kollision zweier schwarzer Löcher

Das Weltraumteleskop hat in den Tiefen der Zeit die Verschmelzung zweier Galaxien beobachtet. Mit heutigen Theorien lässt sich deren Existenz nicht in Einklang bringen.

ZS7 environment (NIRcam image)
Sternenhimmel mit dem System ZS7.
Foto: ESA/Webb, NASA, CSA, J. Dunlop, H. Übler, R. Maiolino, et. al

Das Weltraumteleskop James Webb hat einen neuen Fund gemacht: Es hat die bislang früheste Verschmelzung zweier schwarzer Löcher beobachtet. Zu diesem Zeitpunkt sei das Universum erst 740 Mio. Jahre alt gewesen, teilte die europäische Weltraumagentur ESA mit, die das Teleskop gemeinsam mit der kanadischen CSA und der US-amerikanischen Nasa betreibt.

Starke Hinweise auf kollidierende Galaxien

Die beiden massiven schwarzen Löchen gehören zu zwei kollidierenden Galaxien im System ZS7. Sie seien anhand ihrer charakteristischen Eigenschaften entdeckt worden, teilte die ESA mit. „Wir haben Anhaltspunkte für sehr dichtes Gas mit hohen Geschwindigkeiten gefunden und auch heißes, stark ionisiertes Gas, wie es sich üblicherweise in der Nachbarschaft von Masse ansaugenden schwarzen Löchern findet“, sagt Hannah Übler von der Universität Cambridge, eine der beteiligten Forscherinnen. Die hohe räumliche Auflösung des Teleskops habe es zudem möglich gemacht, die beiden schwarzen Löcher getrennt voneinander zu beobachten.

Die Ergebnisse stellen einige Theorien zur Frühphase des Universums infrage. Bislang gab es in der Astronomie einen Konsens, dass die supermassiven schwarzen Löcher mit Milliarden Sonnenmassen – diese finden sich im Zentrum jeder Galaxie – erst mehrere Milliarden Jahre nach dem Urknall entstanden seien nach einem langsamen und mühsamen Wachstum. Unklar war dabei, wie das Wachstum genau abgelaufen sein könnte.

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Vorarbeit für Gravitationswellen-Observatorium Lisa

Hier liefert James Webb entscheidende Daten: Die Existenz großer schwarzer Löcher schon in der Frühphase des Universums legt den Schluss nahe, dass sich supermassive schwarze Löcher schon früher gebildet haben könnten, gespeist durch schwarze Löcher wie die nun beobachteten. „Unsere Ergebnisse legen den Schluss nahe, dass Verschmelzung ein Mechanismus war, der schwarze Löcher schnell wachsen ließ, schon zu Beginn des Kosmos. Außerdem zeigt sich, dass massive schwarze Löcher die Entstehung des Kosmos von Anfang an beeinflusst haben“, erläutert Übler.

Der ESA zufolge strahlen solche Events auch Gravitationswellen ab. Diese würden sich mit dem Observatorium Lisa beobachten lassen, das Mitte der 2030er-Jahre gestartet werden soll. Da Gravitationswellen eine noch größere Wellenlänge haben als die Infrarotwellen, die James Webb aufzeichnet, lässt sich mit Lisa noch weiter in der Zeit zurückblicken. Die ESA verspricht sich davon den Beweis, dass schwarze Löcher, anders als bislang vermutet, schon seit Anbeginn da waren.

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