Wissenschaft

James Webb: Schwarzes Loch entzieht seiner Galaxie die Nahrungsquelle – Einblicke ins frühe Universum

2024-09-19

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Cambridge hat mit dem Weltraumteleskop James Webb (JWST) die Galaxie GS-10578, auch bekannt als Pablos Galaxie, eingehend untersucht. Diese Galaxie besitzt ein supermassereiches schwarzes Loch im Zentrum, aber auffällig ist, dass in ihr kaum noch neue Sterne entstehen.

GS-10578, die ungefähr so groß ist wie die Milchstraße etwa zwei Milliarden Jahre nach dem Urknall, liegt rund 11,5 Milliarden Lichtjahre entfernt. Dies bedeutet, dass wir sie so sehen, wie sie vor etwa 2,3 Milliarden Jahren aussah. Die Gesamtmasse von Pablos Galaxie beträgt etwa das 200-Milliardenfache der Masse unserer Sonne, und die meisten ihrer Sterne entstanden vor 12,5 bis 11,5 Milliarden Jahren.

"Im frühen Universum bilden die meisten Galaxien viele Sterne, daher ist es faszinierend, eine so massive, inaktive Galaxie zu beobachten", erklärte Mitautor Roberto Maiolino vom Kavli-Institut für Kosmologie in Cambridge in einer Pressemitteilung. "Wenn sie genug Zeit hatte, um diese massive Größe zu erreichen, muss der Prozess, der die Sternentstehung gestoppt hat, wahrscheinlich relativ schnell abgelaufen sein."

Schwarzes Loch tötet seine Galaxie

Das Forschungsteam entdeckte, dass die Galaxie große Mengen Gas mit einer Geschwindigkeit von etwa 1.000 Kilometern pro Sekunde ausstößt – schnell genug, um der Gravitation der Galaxie zu entkommen. Diese schnellen Winde werden direkt durch das schwarze Loch aus der Galaxie geschleudert.

Obwohl auch andere Galaxien mit akkretierenden schwarzen Löchern Winde aus heißem Gas abgeben, manifestiert sich bei Pablos Galaxie eine neue Windkomponente, die mit früheren Teleskopen nicht sichtbar war. Dieses Gas ist kälter, dichter und sendet kein Licht aus, was es schwierig macht, es zu beobachten.

Die Menge an ausgestoßener Materie übersteigt, was notwendig wäre, um neue Sterne zu bilden. Im Grunde lässt das schwarze Loch die Galaxie verhungern, so das Forschungsteam.

Laut Modellen wird vorausgesagt, dass das Ende der Sternentstehung einen dramatischen und turbulenten Einfluss auf die Galaxien hat, was letztlich zu ihrer strukturellen Zerstörung führt. Überraschenderweise bewegen sich die Sterne in der scheibenförmigen Galaxie GS-10578 jedoch weiterhin in geordneter Weise, was darauf hindeutet, dass dieser Prozess nicht zwangsläufig zu chaotischen Veränderungen führen muss.

"Wir wussten, dass schwarze Löcher einen massiven Einfluss auf Galaxien haben – und es ist wahrscheinlich ganz normal, dass sie die Sternentstehung stoppen –, aber bis zur Beobachtung mit Webb konnten wir dies nicht direkt bestätigen", so Maiolino. Diese Entdeckung könnte nicht nur unser Verständnis über die Wechselwirkungen zwischen schwarzen Löchern und Galaxien erweitern, sondern auch dazu beitragen, die komplexen Prozesse zu entschlüsseln, die im frühen Universum stattfanden. Verpassen Sie nicht unsere nächsten Berichte über die aufregenden Enthüllungen des James-Webb-Teleskops!