Forscher wiegen erstmals inaktives Schwarzes Loch aus der Frühzeit des Universums

Astronomen haben einen seltenen Blick in die Frühzeit des Universums geworfen. Einem internationalen Team gelang es erstmals, ein inaktives Schwarzes Loch in einer mehr als zehn Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie zu wiegen. Das Objekt sitzt im Zentrum der Galaxie MRG-M0138, und das Licht, das jetzt die Erde erreicht, stammt aus einer Zeit, als das Universum weniger als drei Milliarden Jahre alt war.

Gewöhnlich bestimmen Forscher die Masse Schwarzer Löcher anhand der hell leuchtenden Akkretionsscheibe, in der Gas fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt wird. Bei einem ruhenden Schwarzen Loch fehlt diese Scheibe, weil es kaum Materie verschlingt. Für ein derart weit entferntes Objekt galt eine Massenbestimmung deshalb bislang als unmöglich, da die nötige räumliche Auflösung nicht erreichbar war.

Abhilfe schuf das NIRSpec-Instrument des James-Webb-Weltraumteleskops im Zusammenspiel mit einem Galaxienhaufen auf der Sichtlinie. Dieser wirkt als Gravitationslinse und vergrößert das verzerrte Abbild der Galaxie um das 30-Fache. So konnte das Team um Andrew Newman von Carnegie Science die Bewegung einzelner Sternfelder auflösen und daraus die Masse ableiten. Sie beträgt rund sechs Milliarden Sonnenmassen, womit das Objekt zu den massereichsten schlafenden Schwarzen Löchern dieser Epoche zählt.

Im Verhältnis zur Galaxienmasse ist das Schwarze Loch ungewöhnlich schwer, was auf ein sehr frühes und schnelles Wachstum hindeutet. Auch die Galaxie selbst bildet kaum noch neue Sterne. Die Forscher vermuten, dass MRG-M0138 einst einen leuchtkräftigen Quasar beherbergte, dessen Energie das Gas hinaustrieb und die Sternentstehung zum Erliegen brachte. Die Methode könnte künftig helfen, weitere ruhende Riesen im frühen Kosmos zu vermessen.