Max-Planck-Institut: Revolution in der Astronomie – Messung eines Schwarzen Lochs aus der Jugend des Universums

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – In einer beispiellosen wissenschaftlichen Leistung haben Astronomen des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik das Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) genutzt, um in die Tiefen des Universums zu blicken und die Masse eines Schwarzen Lochs zu bestimmen, das aus einer Epoche stammt, als das All erst zwei Milliarden Jahre alt war. Diese bemerkenswerte Entdeckung, bei der ein Schwarzes Loch mit lediglich 300 Millionen Sonnenmassen identifiziert wurde – überraschend klein im Vergleich zur Masse seiner Wirtsgalaxie –, wirft neues Licht auf die komplexen Beziehungen zwischen Galaxien und den gigantischen Schwarzen Löchern in ihrem Kern. Diese Forschungsergebnisse könnten unsere Sichtweise auf die Entwicklung des Kosmos und die Dynamik zwischen Schwarzen Löchern und ihren Galaxien grundlegend verändern und markieren einen signifikanten Meilenstein in der Geschichte der Astronomie.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik haben mithilfe des Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) und dessen Instrument GRAVITY eine bahnbrechende Entdeckung gemacht: Sie konnten die Masse eines Schwarzen Lochs in einer Galaxie messen, die aus einer Zeit stammt, in der das Universum lediglich zwei Milliarden Jahre alt war. Das Schwarze Loch, mit einer Masse von nur 300 Millionen Sonnenmassen, ist überraschend klein im Vergleich zur Masse seiner Wirtsgalaxie.

Diese Entdeckung bietet neue Einblicke in die Beziehung zwischen Galaxien und den supermassereichen Schwarzen Löchern in ihren Zentren – eine Verbindung, die Astronomen im nahen Universum bereits gut dokumentiert haben. Die Fähigkeit, solche Messungen nun auch an weit entfernten Galaxien im frühen Universum durchzuführen, könnte unser Verständnis der gemeinsamen Entwicklung von Galaxien und Schwarzen Löchern revolutionieren.

Dank GRAVITY+, einer verbesserten Version des GRAVITY-Instruments, konnten die Forscher das Licht der Galaxie SDSS J092034.17+065718.0 untersuchen, das elf Milliarden Jahre zu uns unterwegs war, und somit Einblicke in eine kritische Epoche des Universums gewinnen, in der sowohl Galaxien als auch Schwarze Löcher schnell wuchsen. Mit einer Präzision, die 40-mal schärfer ist als die des James-Webb-Teleskops, ermöglicht GRAVITY+ nun, die zentralen Regionen von Quasaren – den leuchtkräftigsten Objekten im frühen Universum – zu beobachten.

Die Forscher konnten speziell die sogenannte „Broad Line Region“ räumlich auflösen und dadurch die Bewegung der Gaswolken um das zentrale Schwarze Loch direkt beobachten. Dies führte zu einer präzisen Messung der Masse des Schwarzen Lochs, die im Verhältnis zur Masse seiner Wirtsgalaxie als gering erscheint. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Galaxie schneller gewachsen sein könnte als das Schwarze Loch in ihrem Zentrum, möglicherweise aufgrund starker Supernova-Rückkopplungen, die das Gas aus den zentralen Regionen entfernten, bevor es das Schwarze Loch erreichen konnte.

Die Forschungsergebnisse, die in der renommierten Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurden, markieren einen entscheidenden Schritt vorwärts in der Astronomie. Sie öffnen neue Wege, um das Wachstum von Schwarzen Löchern in der Frühzeit des Universums zu verstehen und zu untersuchen, ob die beobachtete Entwicklung dieser Galaxie ein allgemeines Muster darstellt. Weitere hochpräzise Massenmessungen von Schwarzen Löchern im frühen Universum sind geplant, um diese Frage zu beantworten und unser Verständnis der kosmischen Geschichte weiter zu vertiefen.

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