Dieses Schwarze Loch frisst Materie mit dem 40-fachen der theoretischen Grenze ⚫️
Ein winziges Schwarzes Loch in einer Zwerggalaxie, das nur 1,5 Milliarden Jahre nach dem Urknall entstand, hat die Aufmerksamkeit von Forschern durch seinen unersättlichen Appetit auf sich gezogen. Dieses Schwarze Loch, genannt LID-568, saugt Materie mit einer Geschwindigkeit auf, die 40-mal größer ist als die sogenannte Eddington-Grenze, was Fragen über die Wachstumsprozesse von Schwarzen Löchern im jungen Universum aufwirft.
Die Entdeckung wurde durch Daten des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) und des Röntgenobservatoriums Chandra ermöglicht. Hyewon Suh, Astronomin am NOIRLab der NSF, und ihr Team entdeckten dieses Schwarze Loch aus einer Population von Galaxien, die im Röntgenbereich äußerst hell, aber im optischen und im nahen Infrarotlicht unsichtbar sind. Dank der Infrarotfähigkeiten des JWST konnten diese Galaxien auf ganz neue Weise untersucht werden.
LID-568 fiel besonders durch seine intensive Röntgenstrahlung auf, ein charakteristisches Merkmal extremer Aktivitäten im Zentrum der Galaxie. Aufgrund seiner geringen Helligkeit in anderen Spektren musste das Sichtfeld des JWST-Spektrographen Pixel für Pixel analysiert werden, eine innovative Herangehensweise, die eine zuverlässige Entdeckung ermöglichte.
Diese Methode führte die Forscher zu einer weiteren Entdeckung: Mächtige Gasströme, die aus dem Zentrum von LID-568 ausströmen. Diese schnellen und massiven Eruptionen von Gas deuten darauf hin, dass ein Großteil des Wachstums dieses Schwarzen Lochs während einer einzigen Phase intensiver Akkretion stattgefunden haben könnte.
Die Fähigkeit von LID-568, über die Eddington-Grenze hinaus Akkretion zu betreiben, stellt einen extremen, aber aufschlussreichen Fall dar. Diese Grenze legt theoretisch fest, ab welchem Punkt der Strahlungsdruck die Gravitation des Schwarzen Lochs ausgleicht und somit eine unbegrenzte Akkretion verhindert. Doch LID-568 überschreitet diese Grenze, was darauf hindeutet, dass im Universum ein Mechanismus einer "Überakkretion" existieren könnte.
Zwerggalaxie, die ein Schwarzes Loch im Hyperwachstum im Herzen des frühen Universums beherbergt, beobachtet von JWST und Chandra.
Bildnachweis: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/M. Zamani
Die Forscher vermuten, dass diese mächtigen Gasströme wie ein „Sicherheitsventil“ wirken könnten, das die überschüssige Energie, die durch diese extreme Akkretion entsteht, entlastet und es dem Schwarzen Loch ermöglicht, trotz dieser ungewöhnlich hohen Aufnahmerate stabil zu bleiben.
Diese Ergebnisse liefern neue Informationen zur Entstehung supermassiver Schwarzer Löcher, von denen angenommen wird, dass sie aus kleineren „Samen“ entstanden sind, die entweder aus den ersten Sternen oder aus dem direkten Kollaps von Gaswolken hervorgegangen sind. Das Vorhandensein einer solch schnellen Akkretion stellt einige Modelle infrage und wirft neue Fragen zur Entwicklung der ersten Schwarzen Löcher des Universums auf.
Zusätzliche Beobachtungen mit dem JWST sind geplant, um die Mechanismen des Wachstums Schwarzer Löcher im frühen Universum weiter zu untersuchen und möglicherweise besser zu verstehen, wie sich diese massereichen Objekte so früh im kosmischen Zeitalter bilden konnten.