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Astronomen haben das bislang fernste Schwarze Loch im Weltall entdeckt. Es treibt sein Unwesen in einem sogenannten Quasar. Dessen extrem helles Licht brachte die Forscher auf die Spur des Massemonsters.

Mehr als 13 Milliarden Jahre war das Licht unterwegs, als es die Erde erreichte. Also beinahe so lange, wie unser Universum existiert.

Das Licht stammt von dem bislang unbekannten Quasar mit der Kennung J1342+0928. Das Objekt sandte seine Strahlung in der kosmischen Frühzeit aus, als das Universum gerade mal 690 Millionen Jahre jung war, rund 5 Prozent des heutigen Alters. Es handle sich um den fernsten Quasar, der bislang beobachtet wurde, berichten Astrophysiker im Fachmagazin "Nature".

Der Rekord-Quasar war Eduardo Bañados von der amerikanischen Carnegie Institution ins Netz gegangen, als der in den chilenischen Anden am Fernrohr gezielt nach solchen Objekten spähte. Der Name Quasar ist von der ursprünglichen Bezeichnung "Quasi stellar radio source" abgeleitet, was wiederum meint: Radioquellen, die wie Sterne aussehen.

Von Massemonstern verschlungen

Heute ist klar, dass es bei Quasaren um etwas völlig anderes geht als um Sterne. Sie zählen zweifellos zu den bizarrsten Objekten im Kosmos. Denn Quasare sind extreme Energiefabriken, oder astronomisch präziser: Es sind die Kerne weit entfernter Galaxien mit einem gewaltigen Schwarzen Loch in der Mitte.

Ihr Licht entsteht, wenn Gas oder sogar ganze Sterne vom Schwarzen Loch eingefangen werden. Während die todgeweihte Materie das Loch umschwirrt, heizt sie sich auf einige Hunderttausend Grad Celsius auf. Dabei wird Licht abgestrahlt. Das Drama endet, wenn sie vom Massemonster verschlungen wird.

Weil Quasare eine enorme Leuchtkraft haben - zehnmal heller als alle Sterne unserer Milchstraße zusammen - können sie über große kosmische Abstände beobachtet werden. Sie gehören damit zu den entferntesten astronomischen Objekten, die wir kennen.

Trotz der enormen Distanzen können die Astronomen ihrem Licht einige Geheimnisse entlocken: Aus den Eigenschaften der Spektrallinie des Magnesiums konnte das Team von Bañados beispielsweise die Masse des zentralen Schwarzen Lochs von J1342+0928 bestimmen.

Das Ergebnis von 800 Millionen Sonnenmassen verblüffte sie. Mit so einem Massemonster hatten sie nicht gerechnet. Zum Vergleich: Das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße bringt es auf gerade mal vier Millionen Sonnenmassen - ein halbes Prozent.

Herausforderung für die Theoretiker

Die gigantische Masse passt nicht so Recht zu den Theorien über die Entwicklung des jungen Universums, sag Bañados. Wie das Schwarze Loch in weniger als 690 Millionen Jahren so viel Masse ansammeln konnte, sei unklar. Mit bisherigen Modellen zum Wachstum supermassereicher Schwarzer Löcher könne man das kaum erklären, so der Wissenschaftler.

Auch von Observatorien in den französischen Alpen und in New Mexico wurde J1342+0928 ins Visier genommen. Die Beobachtungen leitete Bram Venemans vom Heidelberger Max-Planck-Institut für Astronomie. Dort konnten die Astronomen die Heimatgalaxie des Quasars untersuchen. Obwohl diese Galaxie auch nicht älter als 690 Millionen Jahre sein kann, enthält sie bereits enorme Mengen an Staub und schweren chemischen Elementen.

Das bedeutet wiederum, dass es damals schon sehr viele Sterne gegeben haben muss. Venemans ist überrascht: "Modelle der Galaxienentwicklung müssen jetzt erklären, wie diese Galaxie in so kurzer Zeit so viele Sterne bilden konnte."

Wachstum oder direkter Kollaps?

Bañados, der Hauptautor des Fachartikels, spricht von den Grenzen des astrophysikalischen Wissens, an die man durch die Entdeckung stoße.

Ganz ähnlich sieht das Lutz Wisotzki vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, der an der Studie nicht beteiligt war. "Ein interessanter Fund", meint er. Die etablierte Theorie zur Bildung der Galaxien gehe von einem hierarchischen Prozess aus, bei dem aus kleineren Proto-Galaxien größere Exemplare heranwachsen.

"Große, massereiche Galaxien sollten also aus vielen kleineren Vorgängern entstanden sein." Doch wenn man in der kosmischen Zeit sehr weit zurückgehe und dann auf große, offenbar entwickelte Galaxien treffe, werde es schwieriger, solche Objekte durch eine hierarchische Entwicklung zu erklären.

Der Astrophysiker glaubt jedoch nicht, dass Astrophysiker ihr Theoriegebäude einreißen müssen. Die Forscher müssten vielmehr zeigen, unter welchen besonderen Umständen sich die Wirtsgalaxie von J1342+0928 so kurz nach der Entstehung der ersten Sterne herausbilden konnte.

Für die supermassereichen Schwarzen Löcher gebe es bis heute kein etabliertes Erklärmodell, betont Wisotzki. Ihre Entstehung sei eines der größten Rätsel der Astrophysik.

Ob sie sich aus kleineren Schwarzen Löchern formieren, oder mehr oder weniger direkt entstehen, wissen Forscher bislang nicht. Womöglich bekämen nun die Verfechter eines "direkten Kollaps" Oberwasser, so Wisotzki. Das nun entdeckte Massemonster in mehr als 13 Milliarden Lichtjahren Entfernung müsste demnach in einem Schritt entstanden sein, als große Gasmassen ineinander stürzten.

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© SPIEGEL ONLINE

Comments

  1. Heinz - Erich Dieterle

    Es stellt sich doch die Frage nach der Herkunft von Materie, in all ihren Erscheinungsformen? Im """ Weltraum """. Beim ,, Urknall "" muss doch vorher etwas bestand gehabt haben, sonst kann es nicht zu einer Explosion gekommen sein, also Fragen über Fragen ???? Masse, kommt nicht aus dem NICHTS.

  2. Achim Tiedtke

    HURTZ !!!!

  3. Roland Kraus

    13 Millarden Jahre alt. Da würde mich mal interessieren, was heutzutage mit diesem Quasar ist; existiert er noch oder ist er implodiert (oder wie man des nennen mag)? Oder ist er heute gar noch viel gewaltiger? Hat sich seine relative Position zu uns von damals zu heute maßgeblich geändert (wovon absolut auszugehen ist)? Liebe Wissenschaftler, ich persönlich halte das seit längerem zwanghaft aufrechterhaltene Modell, dass das Universum als Ganzes lediglich um die 15 Milliarden Jahre alt sein soll, für nicht vertretbar. Ich meine, es ist bedeutend älter.

  4. Bernhard Thieme

    Muß auch nicht hochwissenschaftlich mit lautem Posaunen entdeckt werden, das Netz.

  5. *****

    Dieser Kommentar wurde gesperrt und wird deshalb nicht angezeigt.

  6. Bernhard Thieme

    " Loch an Loch und hält doch." was ist das ?

  7. Veronika Hafner

    @Ronaldo Schlawjinsky lieber schlechte Rechtschreibung. Als Alle mit Nörgeln und Doppelkommentaren zu nerven. Rechtschreibung war nicht Thema des Artikels!

  8. Stefan Grau

    Ah ja, mehr als 13 Millarden Lichtjahre entfernt, fast so weit weg wie das Unirsum alt sein soll. Da kann ja was nicht stimmen, wenn es richtig ist und sich das Universum immer weiter ausdehnt und früher viel kleiner war. Dann kann es nicht 13 Millarden Lichtjahre entfern sein. Das Licht muss ja viel näher an der Erde sein bei der Entstehung. Also müsste danach das Universum viel älter sein als angenommen, oder die Modelle stimmen nicht.

  9. jens GRUEN

    ein Loch ist keine Masse !! Hirn einschalten!

  10. Jürgen & Swetlana Thiessen

    #3 "wenn hier alles kaputt ist , wandern wir auf den Mars aus ....." Da steckt das Schreckliche: "Vermüllung" der Erde kommt nicht von ungefähr, sondern von dem Fehlen ganz klaren moralischen Linie. Leider geht es auch bei den meisten Vertretern der Religionen um Macht, wozu alle Mittel recht sind. Das Problem wird nicht gelöst, sobald die "Geldgeber" sich nicht daran interessiert sind. Und die sind es in Wirklichkeit nicht.

  11. lukas koslovski

    "Der Rekord-Quasar war Eduardo Bañados von der amerikanischen Carnegie Institution ins Netz gegangen, als der in den chilenischen Anden am Fernrohr gezielt nach solchen Objekten spähte." --- Eduardo hätte es leichter haben können. Das allergrößte schwarze Loch sitzt im Weißen Haus.

  12. Ronaldo Schlawjinsky

    @Veronika Hafner #1: Abgesehen vom Sinn Ihres Kommentars erzeugt alleine schon Ihre Rechtschreibung bei mir für galaktisches Unwohlsein.

  13. Jürgen & Swetlana Thiessen

    #1 Aber das Problem ist: eins davon soll wahr sein. Etwas "drittes" hat man sich nicht ausgedacht...

  14. Ronaldo Schlawjinsky

    Abgesehen vom Sinn Ihres Kommentars erzeugt alleine schon Ihre Rechtschreibung bei mir für galaktisches Unwohlsein.

  15. Veronika Hafner

    @Gerd Dorn Da ist was dran. Aber dann sollte man von vorneherein so ehrlich sein und sagen "es könnte so sein" nicht "es ist so"

  16. Uwe Bilo

    Ist ja alles sehr interessant! Ich habe selber einmal direkt beobachten können , wie am Radioteleskop in Effelsberg , dem 100-Meter-Schüssel unweit meines Wohnortes , entfernte Welten ins Visier genommen werden! Faszinierend , würde Spock sagen! Aber mal im Ernst: Was interessiert uns etwas in so weiter Entfernung , das eventuell gar nicht mehr existiert??? Sollten wir nicht mehr Energie in die Erforschung der Erde stecken? In die Lösung der Probleme , die wir Menschen erst verursacht haben?? Nee klar , wenn hier alles kaputt ist , wandern wir auf den Mars aus .....

  17. Gerd Dorn

    Nur dass diese Theorien in überprüfbare Vorhersagen münden. Dann wird die Theorie verworfen, angepasst oder bestätigt. Etwas, das Religionen nicht von sich behaupten können.

  18. Veronika Hafner

    Astrophysik ist eine Religion die Behauptet Wissenschaftlich zu sein. Die Astronomen bauen Ihre Thesen auf Theorien auf. Das gleiche was alle Religionen dieser Welt tun.

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