Astronomen entdecken Schwarze Löcher im jungen Kosmos

Die ersten supermassiven Schwarzen Löcher wuchsen gemeinsam mit ihren Galaxien - verborgen hinter dichten Wolken aus Gas und Staub

Galaxien im jungen Kosmos
Galaxien im jungen Kosmos

Honolulu (USA) - Im Zentrum fast jeder Galaxie gibt es ein Schwarzes Loch mit der millionen- oder gar milliardenfachen Masse unserer Sonne. Beobachtungen amerikanischer Astronomen zeigen, dass es diese supermassiven Schwarzen Löcher bereits wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall gab - und dass sie im jungen Kosmos gemeinsam mit ihren Galaxien gewachsen sind. Wie die Wissenschaftler im Fachblatt "Nature" berichten, sind die Schwarzen Löcher hinter dichten Wolken aus Gas und Staub verborgen.

"Unsere Ergebnisse belegen, dass Schwarze Löcher im Verlauf der gesamten kosmischen Geschichte in Tandem mit ihren Wirtsgalaxien gewachsen sind", erklären Ezequiel Treister von der University of Hawaii und seine Kollegen, "auch schon in der Frühzeit des Kosmos." Durch die Kombination von Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble und dem Röntgensatelliten Chandra gelang es den Forschern, mehr als 250 supermassive Schwarze Löcher aufzuspüren, die bis zu 13 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt sind. Ein solcher Blick in ferne kosmische Regionen ist zugleich ein Blick in die Vergangenheit: Die Astronomen sehen die Schwarzen Löcher so, wie sie vor vielen Milliarden Jahren, nur 700 Millionen Jahre nach dem Urknall, ausgesehen haben.

Schwarze Löcher saugen mit ihrer starken Anziehungskraft Materie aus ihrer Umgebung an. Dies setzt enorme Mengen an Energie frei - deshalb leuchten die Schwarzen Löcher als so genannte Quasare oft heller als ihre Galaxien. Die Schwarzen Löcher im jungen Kosmos sind jedoch noch hinter dichten Gas- und Staubwolken verborgen. Einzig hochenergetische Röntgenstrahlung vermag diese Barriere zu durchdringen. Nach dieser verräterischen Röntgenstrahlung haben Treister und seine Kollegen in Archivdaten des Chandra-Satelliten gesucht. Die Forscher haben sich dabei auf einen Himmelsausschnitt konzentriert, in dem das Hubble-Teleskop bereits mehrere hundert Galaxien im jungen Kosmos aufgespürt hatte. Durch geschickte Kombination der Hubble- und der Chandra-Daten gelang es den Wissenschaftlern, die Röntgenstrahlung diesen Galaxien zuzuordnen und so die Schwarzen Löcher nachzuweisen.

"Die Beobachtungen zeigen uns, dass es bereits 700 bis 800 Millionen Jahre nach dem Urknall extrem massereiche Schwarze Löcher gab", sagt Priyamvada Natarajan von der Yale University, ein Mitglied des Forscherteams: "Sie wurden also entweder bereits so massereich geboren oder sie müssen anfangs rasant angewachsen sein." Dann sind sie, wie die Beobachtungen zeigen, gemeinsam mit ihren Galaxien weiter gewachsen, eine Entwicklung, die bis in den heutigen Kosmos angehalten hat.