Extrem massereiches Schwarzes Loch fraß sich durchs junge Universum

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Extrem massereiches Schwarzes Loch fraß sich durchs junge Universum

Nur zwei Milliarden Jahre nach dem Urknall enthält ein Schwarzes Loch in der sternbildenden Galaxie CID-947 schon sieben Milliarden Sonnenmassen. Damit erreicht das Schwarze Loch rund zehn Prozent der Gesamtmasse seiner Muttergalaxie.

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In praktisch jeder Galaxie befindet sich im Zentrum ein massereiches Schwarzes Loch. Trotz ihrer oft enormen Massen vom Millionen- bis Milliardenfachen unserer Sonne enthalten sie jedoch nur 0,2 bis 0,5 Prozent der Masse ihrer Muttergalaxien. Nun stieß ein Forscherteam um Benny Trakhtenbrot an derETH Zürich in der Galaxie CID-947 auf ein zentrales Schwarzes Loch mit rund sieben Milliarden Sonnenmassen. Damit kommt es auf rund zehn Prozent der Gesamtmasse seiner Muttergalaxie – und das, obwohl es noch sehr jung ist: Die Galaxie CID-947 hat eine Rotverschiebung z = 3,33. Das heißt, wir sehen sie zu einer Zeit, als das Universum nur rund zwei Milliarden Jahre alt war, also zirka 15 Prozent seines heutigen Alters von 13,7 Milliarden Jahren erreicht hatte.

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Bislang gingen die Astrophysiker davon aus, dass das zentrale Schwarze Loch gemeinsam mit seiner Muttergalaxie wächst. Je massereicher eine Galaxie ist, desto mächtiger ist auch ihr zentrales Schwarzes Loch. Die Untersuchungen von Trakhtenbrot und seinen Koautoren mit dem Zehn-Meter-Keck-Teleskopen auf Hawaii zeigen, dass CID-947 eine für diese Zeit typische Masse aufweist. Die Spektren belegen zudem, dass in ihr derzeit große Mengen an Sternen entstehen. Das zentrale Schwarze Loch in CID-947 ist jedoch viel zu massereich für eine Galaxie dieser Art. Offenbar gelang es ihm, sehr effizient Materie an sich zu ziehen, so dass es erheblich schneller wuchs als seine Muttergalaxie.

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Warum das so ist, stellt die Forscher vor Rätsel. Sie vermuten, dass die Muttergalaxie noch weiterwächst und wir nur einen Zwischenstand sehen. Das zentrale Schwarze Loch zieht derzeit kaum noch Materie an sich und zeigt keine besondere Aktivität, die mit kräftigen Massenzuwächsen einhergeht. Möglicherweise wird aber die Muttergalaxie weitere Materie aus ihrer Umgebung so effizient an sich binden, dass ihre Masse noch beträchtlich wächst. Schließlich könnte sie eine der massereichsten Welteninseln im Universum werden. Dann enthielte sie bis zu einer Billion Sonnenmassen, und das Massenverhältnis von Schwarzem Loch zur umgebenden Galaxie würde auf rund ein Prozent abfallen. Einen solchen Fall im näheren Universum repräsentiert die elliptische Riesengalaxie NGC 1277 im Sternbild Perseus, von der uns rund 220 Millionen Lichtjahre trennen.

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