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Astrophysik: Vorläufer eines Quasars aus der Allfrühzeit entdeckt

Quasare sind die hellsten Objekte im All und könnten schon früh existiert haben. Eine neu entdecktes Bindeglied könnte Aufschluss darüber geben, wie sie so zeitig entstehen konnten.
Illustration von GNz7q

Vor rund 13,8 Milliarden Jahren entstand das All, wie wir es kennen, durch den Urknall. Und schon 750 Millionen Jahre später entwickelte sich ein Objekt mit dem sperrigen Namen GNz7q, das Astronomen um Seiji Fujimoto vom Niels-Bohr-Institut der Universität Kopenhagen in Verzückung versetzt. »Das Objekt verbindet zwei seltene Arten von Himmelsobjekten: staubige Starburst-Galaxien und leuchtende Quasare. Und das eröffnet uns einen neuen Weg zum Verständnis des schnellen Wachstums extrem massereicher Schwarzer Löcher im frühen Universum«, sagt der Wissenschaftler zu der Beobachtung, die er und seine Arbeitsgruppe in »Nature« beschreiben.

Quasare sind die hellsten Objekte im Weltraum und setzen extrem große Mengen an Strahlung frei. Verursacht werden sie durch extrem massereiche Schwarze Löcher in den Galaxienzentren, die mehrere Milliarden Sonnenmassen schwer sein können. Unklar ist allerdings bislang, warum sie schon früh in der Geschichte des Kosmos auftreten und so schnell so massereich werden konnten. Bislang erklärte man sich ihre Existenz durch das Vorhandensein früher Starburst-Galaxien, in denen sich in astronomisch kurzer Zeit extrem viele Sterne entwickeln. Ein vorhandenes Schwarzes Loch könnte dann rasch große Mengen an Materie aufnehmen und so früh eine kritische Masse erreichen, bei der es schließlich seine Staubhülle in die Weiten des Alls schleudert und als leuchtender Quasar hervortritt.

GNz7q bildet den Daten zufolge den Vorläufer eines derart extrem massereichen Schwarzen Lochs. Das Objekt befindet sich in einer intensiv sternbildenden Galaxie; die entsprechende Rate ist 1600-mal so hoch wie in unserer Milchstraße. Die Sterne wiederum erzeugen und erhitzen kosmischen Staub, der dadurch im infraroten Wellenbereich leuchtet, so dass die Galaxie von GNz7q in diesem Bereich heller strahlt als jedes andere bekannte Objekt aus der Frühzeit des Kosmos. Fujimoto und Co gehen deshalb davon aus, dass GNz7q der erste bekannte, noch staubverhüllte und heranwachsende Quasar ist, den die Wissenschaft bislang kennt.

Aufgespürt wurde das Objekt in einem eigentlich recht gut untersuchten Himmelsfeld namens Hubble GOODS North Field. Aber es waren verschiedene Datensätze nötig, die unterschiedliche Wellenlängen umfassen. GNz7q leuchtet sehr hell im UV-Bereich und damit stärker als bisher bekannte Starburst-Galaxien. Für einen Quasar wiederum fällt sein Licht sehr rot aus, während das Objekt im Röntgenbereich bemerkenswert schwach auftritt. Diese Kombination führte letztlich zu dem Schluss, dass GNz7q ein Übergangsstadium darstellt: ein noch junges und nur rund zehn Millionen Sonnenmassen schweres Schwarzes Loch, das sich aber zu einem extrem massereichen Giganten weiterentwickeln wird.

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