James-Webb-Teleskop macht einmalige Entdeckung: Schwarzes Loch erstickt Galaxie

Astronomen haben mit dem James-Webb-Teleskop (JWST) ein gigantisches Schwarzes Loch entdeckt, das seine Heimatgalaxie „aushungert“. Diese neue Beobachtung zeigt, dass supermassive Schwarze Löcher die Sternentstehung in ihren umliegenden Galaxien aktiv unterbinden können.

Das Schwarze Loch befindet sich fast 12 Milliarden Lichtjahre entfernt im Zentrum der Galaxie GS-10578, auch bekannt als „Pablos Galaxie“, und hat die 200-fache Masse der Sonne. Frühere Beobachtungen hatten gezeigt, dass die Galaxie „tot“ ist, da sie keine neuen Sterne mehr bildet. Die Teleskope damals konnten jedoch die genaue Ursache nicht identifizieren. Jetzt hat das JWST den Fall gelöst: Das Schwarze Loch stößt Gas aus der Galaxie heraus, bevor dieses Gas neue Sterne bilden kann. Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Astronomy.

Schwarze Löcher stoppen Sternentstehung

„Wir haben den Schuldigen gefunden“, erklärte Francesco D’Eugenio, Astrophysiker an der Universität Cambridge und Co-Autor der Studie laut LiveScience. „Das Schwarze Loch tötet diese Galaxie, indem es die ‚Nahrungsquelle‘ kappt, die sie braucht, um neue Sterne zu bilden.“ Supermassive Schwarze Löcher sitzen typischerweise im Zentrum von Galaxien. Sie ziehen Materie an und stoßen sie mit nahezu Lichtgeschwindigkeit wieder aus. Dieser Prozess beeinflusst die Entwicklung von Galaxien stark. Wie genau Schwarze Löcher ihre Umgebung beeinflussen, war jedoch weitgehend unerforscht.

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Frühere Beobachtungen zeigten, dass Pablos Galaxie nur sehr wenige Sterne im Verhältnis zu ihrer Größe bildet. Forscher vermuteten, dass ein Zusammenhang zwischen dem Schwarzen Loch und dem Ende der Sternentstehung besteht, erklärt D’Eugenio. Allerdings konnten sie diesen Zusammenhang erst mit Hilfe des JWST bestätigen. Die Wissenschaftler wussten bisher nicht, ob dieser Zustand der Galaxie vorübergehend oder dauerhaft ist.

Schwarzes Loch blockiert Gaszufuhr

Um dieses Rätsel zu lösen, richteten die Forscher das JWST auf die alte Galaxie. Unter den heißen Gasströmen, die aus dem Schwarzen Loch herausgeschleudert werden, entdeckte das Teleskop einen kälteren, dichteren und nicht leuchtenden Gasstrom, der das Licht einer dahinter liegenden Galaxie blockierte. Die ausgestoßene Gasmenge übersteigt die Masse, die nötig wäre, um neue Sterne zu bilden. Diese Entdeckung bestätigt theoretische Modelle, die vorhersagten, dass Schwarze Löcher ihre eigenen Galaxien „ersticken“. Andere Modelle, die einen gewaltsamen Einfluss auf das Ende der Sternentstehung vermuteten, werden durch diese Entdeckung widerlegt.

„Wir wussten, dass Schwarze Löcher eine enorme Auswirkung auf Galaxien haben“, erklärte Roberto Maiolino, Professor für experimentelle Astrophysik in Cambridge und Co-Autor der Studie. „Es ist möglicherweise üblich, dass sie die Sternentstehung stoppen, aber bis Webb konnten wir das nicht direkt bestätigen.“

Neue Beobachtungen geplant

Jetzt, da die Forscher das Schwarze Loch als Ursache identifiziert haben, planen sie weitere Untersuchungen. Mit Hilfe des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array in Chile wollen sie nach weiteren Gasansammlungen suchen, die Sternbildung ermöglichen könnten. Diese Beobachtungen sollen auch zeigen, wie die Aktivität des Schwarzen Lochs die umliegende Region beeinflusst.

Was du dir merken solltest:

• Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat entdeckt, dass ein supermassives Schwarzes Loch in der Galaxie GS-10578 die Sternentstehung verhindert, indem es Gas aus der Galaxie ausstößt.
• Diese Beobachtung bestätigt, dass Schwarze Löcher ihre Galaxien „aushungern“ können, indem sie die nötige Materie für die Bildung neuer Sterne blockieren.
• Zukünftige Forschungen sollen klären, wie dieses Schwarze Loch seine Umgebung weiter beeinflusst und ob es noch mögliche Gasansammlungen gibt, die zur Sternbildung beitragen könnten.

Übrigens: Mithilfe des James-Webb-Teleskops konnte die Kollision von zwei Schwarzen Löchern beobachtet werden. Mehr zu diesem seltenen Phänomen erfährst du in unserem Artikel.

Bild: © NASA/JPL-Caltech via Wikimedia unter public domain