Astronomen haben sechs alte Galaxien entdeckt, die ein supermassereiches Schwarzes Loch umgeben – zu einer Zeit, als das Universum weniger als eine Milliarde Jahre alt war. Dies ist die erste Beobachtung einer so dichten Gruppierung so kurz nach dem Urknall, wie Forscher des Nationalen Instituts für Astrophysik (INAF) in Italien berichten.
Diese Entdeckung hilft zu erklären, wie supermassereiche Schwarze Löcher – darunter jenes im Zentrum unserer Milchstraße – so rasch entstanden und zu ihrer gewaltigen Masse anwuchsen. Sie stützt die Theorie, dass diese Objekte in großen, netzartigen Strukturen wachsen, die reich an Gas sind und ihr Wachstum antreiben.
„Diese Forschung wurde primär vom Wunsch getrieben, einige der rätselhaftesten astronomischen Objekte zu entschlüsseln: supermassereiche Schwarze Löcher im frühen Universum“, erklärt Marco Mignoli, Astronom am INAF in Bologna und Lead-Autor der Studie. „Es handelt sich um extreme Systeme, für deren Existenz wir bislang keine überzeugende Erklärung hatten.“
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Beobachtungen mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) offenbarten mehrere Galaxien rund um das supermassereiche Schwarze Loch, eingebettet in ein kosmisches „Spinnennetz“ aus Gas, das mehr als 300-mal größer ist als die Milchstraße.
„Die Filamente des kosmischen Netzes ähneln Spinnwebfäden“, ergänzt Mignoli. „Galaxien bilden und wachsen sich an den Knotenpunkten, wo sich die Filamente kreuzen. Gasströme fließen entlang dieser Fäden und versorgen sowohl die Galaxien als auch das zentrale Schwarze Loch mit Energie.“
Laut der in Astronomy & Astrophysics veröffentlichten Studie stammt das Licht dieser Struktur mit ihrem Schwarzen Loch von einer Milliarde Sonnenmassen aus einer Epoche, als das Universum nur 900 Millionen Jahre alt war.
„Unsere Arbeit fügt ein entscheidendes Puzzleteil zum unvollständigen Bild der Entstehung und des schnellen Wachstums dieser extremen, doch häufigen Objekte hinzu“, betont Roberto Gilli, Astronom am INAF in Bologna.
Die ersten Schwarzen Löcher, entstanden aus dem Kollaps der allerersten Sterne, müssen rasch an Masse gewonnen haben, um innerhalb der ersten 900 Millionen Jahre eine Milliarde Sonnenmassen zu erreichen. Astronomen rätseln, wie ausreichend „Treibstoff“ verfügbar war.
Die entdeckte netzartige Struktur bietet eine plausible Lösung: Sie und die darin enthaltenen Galaxien liefern genug Gas, um das zentrale Schwarze Loch explosionsartig wachsen zu lassen.
„Wir haben vermutlich nur die Spitze des Eisbergs gesehen. Die bisher um das Schwarze Loch entdeckten Galaxien sind sicherlich nur die hellsten“, schließt Co-Autorin Barbara Balmaverde, Astronomin am INAF in Turin.