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Rätsel um „Little Red Dots“ vor Lösung? Wohl erster Schwarzloch-Stern gefunden
Seit das Weltraumteleskop James Webb im frühen Kosmos kleine rote Punkte findet, wurde darüber gerätselt. Nun wurde wohl der erste „Schwarzloch-Stern“ gefunden.
Künstlerische Darstellung eines „Schwarzloch-Sterns“
Eine internationale Forschungsgruppe hat mit dem Weltraumteleskop James Webb womöglich den ersten „Schwarzes-Loch-Stern“ oder „Schwarzloch-Stern“ entdeckt und könnte damit das Rätsel der „kleinen roten Punkte“ („Little Red Dots“) lösen, das die Astronomie seit Jahren umtreibt. Das hat jetzt unter anderem das Institute of Science and Technology Austria öffentlich gemacht. Der Himmelskörper wurde demnach auf MoM-BH*-1 getauft, weil er im Rahmen einer Analyse identifiziert wurde, die unter dem Namen „Mirage or Miracle?“ lief (also „Trugbild oder Wunder“). Er weist demnach deutliche Merkmale auf, die normalerweise mit Sternen in Verbindung gebracht werden. Bislang konnte nicht ausgeschlossen werden, dass es sich bei den roten Punkten auch um junge Galaxien handelt.
„Unsere Vorstellung des Objekts ändert sich rasch“, erklärt Forschungsleiter Rohan Naidu von der University of Hawai'i. Im Zentrum verorten sie demnach ein Schwarzes Loch, das auf etwa die millionenfache Masse unserer Sonne kommt. Das darum kreisende Gas erstreckt sich demnach über ein Areal, das so groß ist wie unser gesamtes Sonnensystem. Insgesamt erscheine der Stern deshalb so groß wie das Sonnensystem, gleichzeitig stoße er 100 Milliarden Mal mehr Energie aus, als ein Stern das könnte. Auffällig ist demnach noch der extremste sogenannte Balmer-Sprung, den man bislang gesehen habe. Diese abrupten Helligkeitsänderungen im Spektrum werden mit Prozessen in der Atmosphäre von Sternen in Verbindung gebracht.
Als „Little Red Dots“ werden genau so aussehende Objekte bezeichnet, die auf Aufnahmen des Weltraumteleskops James Webb aus der Frühzeit des Universums auftauchten und deren Natur bislang vollkommen unklar war. Zunächst wirkten diese kleinen roten Punkte wie überraschend reife Galaxien in einem Universum, das dafür eigentlich zu jung ist. Später hatten sich aber die Indizien für jene Deutung verdichtet, derzufolge es sich um aktive Schwarze Löcher mit dichten Gashüllen handelt. Die dafür gewählte Bezeichnung „Black Hole Star“ (BH*) geht auf frühere Arbeiten zurück: Obwohl im Inneren keine Kernfusion stattfindet, erscheint das Objekt von außen wie ein riesiger Stern – angetrieben nicht von Fusionsenergie, sondern von der Schwerkraft des zentralen Schwarzen Lochs.
Eine große Herausforderung war es der Forschungsgruppe zufolge bislang, die Signale des eigentlichen Objekts von denen seiner Galaxie zu trennen. Bei MoM-BH*-1 sei das erstmals kein Problem, nahezu das gesamte Licht scheint auf den Himmelskörper zurückführbar, „sodass kaum Raum für Licht aus seiner Heimatgalaxie bleibt“. Das Rot stammt demnach auch nicht von Staub, sondern von Gas, das den Schwarzloch-Stern umhüllt. Das verschiebe seine Lichtemission zum roten Ende des Spektrums, blockiere die Sicht aber nicht. Die Forscherinnen und Forscher vergleichen das mit der Lichtstreuung, die auf der Erde Sonnenuntergänge rot färbt.
Wie das Team noch erklärt, haben theoretische Modelle gezeigt, dass Schwarze Löcher in extrem dichtem, aber staubfreiem Gas rasch wachsen können. MoM-BH*-1 liege zudem in der Nähe einer helleren Galaxie, beide könnten innerhalb von 100 Millionen Jahren verschmelzen. Damit deute vieles darauf hin, dass solche Objekte als „zentrale Motoren von Baby-Quasaren“ dienen können, also den aktiven Galaxienkernen, die wir längst kennen und zu deren Entstehung so viele Fragen offen sind: „Zusammengenommen positionieren diese Beobachtungen Schwarzes-Loch-Sterne als die robusteste Erklärung für kleine rote Punkte und eröffnen einen Weg, das fünfzig Jahre alte Rätsel des Ursprungs und der Entwicklung supermassereicher Schwarzer Löcher zu lösen“, versichert das Team. Die Forschungsarbeit ist in Nature erschienen.
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