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Infrarotteleskopie: Spitzer sieht urtümliche Schwarze Löcher

Junges Schwarzes LochLaden...
Fast alle der riesigen Schwarzen Löcher im Zentrum der Galaxien sind von einem typischen Staubschleier umgeben – zusammengesetzt zum Beispiel aus den Materietrümmern, die Supernova-Explosionen früherer Sterngenerationen ins Universum geblasen haben. Die Theorie verlangt aber, dass es auch schon vor dem Werden und Vergehen der ersten dieser stellaren Staubschleudern Schwarze Löcher gegeben hat. Nun haben Astronomen solche frühen Quasare aus der Jugend des Universums tatsächlich gefunden.

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Junges Schwarzes Loch | Es ist wie immer beim Blick in die Tiefen des Alls: So farbenfroh und imposant wie in der Fantasie des Grafikers geben sich auch die nun vorgestellten staubfreien "Ur-Quasare" in der Realität nicht. Das Spitzer-Weltraumteleskop war aber in der Lage – bevor ihm im vergangenen Jahr das Kühlmittel ausging –, die Infrarotspektren der fernen Objekte aufzunehmen. In ihnen fehlt ein charakteristischer Intensitätsanstieg bei Wellenlängen um ein bis vier Mikrometer, der auf Staub um Objekte zurückgeht. Die jungen Quasare strahlten also in einer weit zurückliegenden, noch staubfreien Ära des Universums.
Das Team um Linhua Jiang von der University of Arizona in Tucson und Kollegen der Max-Planck-Institute für Astronomie sowie für Extraterrestrische Physik haben dafür Infrarotaufnahmen des Weltraumteleskops Spitzer ausgewertet. Darauf ist die charakteristische Strahlung von heißem Staub um modernere Quasare im Normalfall deutlich zu erkennen, bei 2 von 20 unter die Lupe genommenen Quasaren fehlte aber die hell leuchtende Materiescheibe. Bei ihnen dürfte es sich um frühe primitive Quasare aus dem frühen, staubfreien Universum handeln.

Quasare sind die Zentralregionen von Galaxien, die aktive Schwarze Löcher beherbergen; ihre Akkretionsscheiben aus hell leuchtender Materie machen sie zu den lichtstärksten Objekten im ganzen Universum. Die gesammelten Daten lassen nun auch Rückschlüsse über die Evolution der Objekte im Lauf der Zeit zu: Bei den heutigen Quasaren, so zeigen die Beobachtungen, korrelieren offenbar stets die Masse des Schwarzen Lochs und die Menge des Staubs in seiner Umgebung. Wahrscheinlich wachsen die Schwarzen Löcher, indem sie ständig Materie aufnehmen – und produzieren dabei gleichzeitig auch immer mehr heißen Staub. (jo/mpg)

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  • Quellen
Jiang, L. et al.: Dust-free quasars in the early Universe. In: Nature 464, S. 380–383, 2010.

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