Künstlerische Darstellung eines Quasars im frühen Universum. (ESO/M. Kornmesser) Einer der größten bekannten Schwarze Löcher Im Universum hat sich herausgestellt, dass er einen Appetit hat, der seiner erstaunlichen Größe entspricht. Neue Messungen zeigen, dass es sich um einen absoluten Brocken handelt, der rund 34 Milliarden Sonnenmassen aufweist – und jeden Tag fast die Masse einer Sonne verschlingt.
Damit ist es das am schnellsten wachsende Unternehmen schwarzes Loch wir wissen von im gesamten Universum; Aufgrund seiner enormen Größe gehört es zur Kategorie der ultramassiven Schwarzen Löcher.
„Die Masse des Schwarzen Lochs ist außerdem etwa 8.000-mal größer als die des Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße.“ sagte der Astronom Christopher Onken der Australian National University in Australien.
„Wenn das Schwarze Loch der Milchstraße so groß werden wollte, müsste es zwei Drittel aller Sterne unserer Galaxie verschlingen.“
Die Entdeckung des fraglichen Giganten war erstmals 2018 angekündigt ; Es treibt einen lodernden Quasar im Zentrum einer Galaxie namens SMSS J215728.21-360215.1 (kurz J2157) im frühen Universum an, Milliarden Lichtjahre entfernt.
Zum Zeitpunkt der Entdeckung schätzten Astronomen die Masse des Schwarzen Lochs auf etwa 20 Milliarden Sonnenmassen und ordneten es damit der Kategorie ultramassiv (über 10 Milliarden Sonnenmassen) zu. Die Akkretionsrate – also wie viel Material es verschlingt – lag bei einer halben Sonnenmasse a Tag.
Seitdem haben Astronomen neue Messungen durchgeführt, um diese Zahlen zu revidieren. Und sie sind umwerfend. Bei seiner neu abgeleiteten Masse hätte das Schwarze Loch J2157 (J2157*) einen Schwarzschildradius – den Radius seines Ereignishorizonts – von rund 670 astronomische Einheiten (BEI).
Zum Vergleich: Pluto ist im Durchschnitt 39,5 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt. Man geht davon aus, dass es sich um die Heliopause handelt – dort, wo der Sonnenwind nicht mehr stark genug ist, um gegen den interstellaren Raum zu drücken über 100 AE von der Sonne. Daher ist der Ereignishorizont von J2157* mehr als fünfmal so groß wie das Sonnensystem.
Diese neuen Messungen haben nicht nur die Größe und Akkretionsrate des Schwarzen Lochs, sondern auch die Entfernung geändert. Die Anpassung ist angesichts der Gesamtentfernung von uns – nur ein paar Dutzend Millionen Lichtjahre – winzig. Aber selbst solch relativ kleine Details sind wichtig, wenn es darum geht zu verstehen, was unser Universum vorhatte, als es kaum eine Milliarde Jahre alt war.
J2157* ist nicht das schwerste Schwarze Loch, das jemals entdeckt wurde. Ein ultramassereiches Schwarzes Loch auf rund 40 Milliarden Sonnenmassen kommen liegt im Herzen der Galaxie Holm 15A, etwa 700 Millionen Lichtjahre entfernt. Und dann ist da noch das ultramassereiche Schwarze Loch, das den Quasar antreibt TONNE 618 – ein absolutes Biest mit 66 Milliarden Sonnenmassen. Es ist 10,4 Milliarden Lichtjahre entfernt.
Die Schwarzen Löcher von Holm 15A und TON 618 sind ziemlich schwer zu verstehen. Wir wissen nicht, wie supermassereiche oder ultramassereiche Schwarze Löcher entstehen und wachsen.
Aber J2157*, der herumschwirrte, als das Universum weniger als 10 Prozent seines heutigen Alters hatte, ist eine Klasse für sich. Wir wissen nicht nur nicht, wie es entstand und wuchs, wir wissen auch nicht, wie Schwarze Löcher so kurz danach so massiv werden können Urknall .
„Es ist das größte Schwarze Loch, das in dieser frühen Phase des Universums gewogen wurde“ Sagte Onken .
Jüngste Studien haben jedoch gezeigt, dass Quasare, die supermassive Schwarze Löcher beherbergen, nicht nur im frühen Universum existierten – sie scheinen recht häufig vorgekommen zu sein .
Diese Entdeckung stellt eine große Herausforderung für unsere kosmologischen Modelle dar, denn wir wissen, dass die Entstehung eines solchen Objekts zumindest viel Zeit und viel Materie in Anspruch nehmen sollte. Ein ultramassereiches Monster, das im frühen Universum lauert, könnte also ein weiterer Teil des Puzzles sein.
„Angesichts eines so riesigen Schwarzen Lochs sind wir auch gespannt, was wir über die Galaxie erfahren können, in der es wächst.“ Sagte Onken .
„Ist diese Galaxie einer der Giganten des frühen Universums, oder hat das Schwarze Loch einfach einen außergewöhnlich großen Teil seiner Umgebung verschluckt?“ „Wir müssen weiter graben, um das herauszufinden.“
Die Forschung wurde im veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society .