Webb findet bisher stärkste Beweise für „Schwarze-Loch-Sterne“

Das James Webb Weltraumteleskop der NASA hat die bisher stärksten Beweise für die Existenz sogenannter „Schwarze-Loch-Sterne“ geliefert, einer theoretischen Klasse kosmischer Objekte, bei denen ein schnell wachsendes supermassereiches Schwarzes Loch in einen dichten Kokon aus heißem Gas gehüllt ist, so die am Dienstag von der Weltraumbehörde veröffentlichten Ergebnisse.science.nasa

Ein Team unter der Leitung des Astronomen Vasily Kokorev von der University of Texas at Austin analysierte das tiefste jemals aufgenommene Spektrum eines „kleinen roten Punktes“ – eines von Hunderten mysteriöser kompakter, rötlicher Objekte, die Webb im frühen Universum entdeckt hat. Das betreffende Objekt, GLIMPSE-17775, enthüllte mehr als 40 Spektrallinien von Wasserstoff, Sauerstoff und Helium, die alle die Interpretation stützen, dass es sich bei diesem Punkt um ein supermassereiches Schwarzes Loch handelt, das in einen dichten Kokon aus teilweise ionisiertem Gas gehüllt ist.science.nasa+1

Eine neue Art von kosmischem Objekt

Die Spektraldaten passten nicht zu einem einfachen Modell einer rotierenden Gaswolke. Stattdessen umfasst das am besten passende Modell einen Verbreiterungseffekt, der als Elektronenstreuung bekannt ist – ein verräterisches Zeichen dafür, dass ein geschichteter Gaskokon die Quelle umhüllt und das in der Nähe des Schwarzen Lochs emittierte Licht verarbeitet. Wissenschaftler bezeichnen diese Konfiguration als BH*-Szenario (Schwarze-Loch-Stern-Szenario).science.nasa+1

Kleine rote Punkte beschäftigen Astronomen, seit Webb vor vier Jahren mit den Beobachtungen begann. Forscher haben debattiert, ob sie von wachsenden Schwarzen Löchern, sterbenden massereichen Sternen oder einem hybriden Phänomen angetrieben werden. Die neue Analyse von GLIMPSE-17775 bietet die bisher detailliertesten Beweise zugunsten der Interpretation eines akkretierenden Schwarzen Lochs, wobei mehrere unabhängige Indikatoren alle in dieselbe Richtung weisen.science.nasa+1

Webb wiegt auch einen fernen „schlafenden Riesen“

In einer separaten Entdeckung, die in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurde, nutzte ein internationales Team Webb, um die Masse des am weitesten entfernten ruhenden supermassereichen Schwarzen Lochs zu messen, das jemals entdeckt wurde. Es befindet sich im Herzen der Galaxie MRG-M0138, mehr als 10 Milliarden Lichtjahre entfernt, und wiegt etwa sechs Milliarden Mal so viel wie die Sonne. Es ist 15-mal weiter entfernt als der bisherige Rekord für eine Massenmessung eines ruhenden Schwarzen Lochs.space+2

Da das Schwarze Loch nicht mehr aktiv Material verschlingt, schloss das Team auf seine Anwesenheit, indem es die Bewegung der Sterne, die es umkreisen, mithilfe des NIRSpec-Instruments von Webb verfolgte. Die Galaxie wird so gesehen, wie sie existierte, als das Universum erst etwa drei Milliarden Jahre alt war – etwa ein Viertel seines heutigen Alters.ucl+1

Zusammen unterstreichen die beiden Ergebnisse die wachsende Rolle von Webb bei der Lösung langjähriger Rätsel darüber, wie supermassereiche Schwarze Löcher im frühen Universum entstanden und sich entwickelten.