Die Massenrelation zwischen zentralen schwarzen Löchern und den umgebenden Sternhaufen und die daraus resultierende gemeinsame Entwicklung dieser beiden Komponenten einer Galaxie lassen sich ziemlich sicher über die vergangenen Milliarden Jahre hinweg zurückverfolgen. Dabei fungieren Teleskope als Zeitmaschinen, denn wegen der endlichen Laufzeit des Lichts bedeutet die Beobachtung entfernter Galaxien stets auch einen Blick in die Vergangenheit des Universums. Aber bestand dieser Zusammenhang schon immer?
Es sind heute rund zehn Quasare bekannt, die innerhalb der ersten Milliarde Jahren nach dem Urknall existierten und sehr hell leuchteten. In diesen extrem fernen Objekten die Massen der zentralen schwarzen Löcher und der Sterne zu bestimmen, erfordert äußerstes beobachterisches Geschick, die besten Teleskope der Erde und gute Ideen.
27 Antennen – zu einem einzigen Teleskop gekoppelt
Gelungen ist dies in zwei Fällen der Gruppe um Fabian Walter und seinem Kollegen Dominik Riechers vom Max-Planck-Institut für Astronomie, der seine in Heidelberg begonnenen Studien derzeit mit einem Hubble Fellowship am renommierten California Institute of Technology in Pasadena in den USA fortführt. Die Wissenschaftler beobachteten die Quasare mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile sowie dem Very Large Array, einer im US-Bundesstaat New Mexico stehenden Anlage, in der 27 Radioteleskope zur gleichzeitigen Beobachtung der Himmelskörper gekoppelt werden.
Die Ergebnisse sind naturgemäß wesentlich ungenauer als die bei nahen Galaxien, aber sie gehen in dieselbe Richtung: Die schwarzen Löcher in diesen beiden Quasaren sind zehn- bis hundertfach massereicher, als sie es nach der bekannten Relation sein sollten. Zwei andere Gruppen kamen zu einem ganz ähnlichen Ergebnis.
Sollten sich diese Befunde bestätigen, so müsste man daraus schließen, dass die schwarzen Löcher im jungen Universum schneller gewachsen sind als ihre jeweiligen Muttergalaxien. Schon macht die Frage nach der Henne und dem Ei die Runde: Was war zuerst da, das schwarze Loch oder die Galaxie? Wäre es vielleicht sogar denkbar, dass schwarze Löcher als Kondensationskeime für die späteren Galaxien fungiert haben? Schwarze Löcher gewissermaßen als Geburtshelfer?
Geheimnisvoller Geburtsvorgang
Eine faszinierende Idee, doch Guinevere Kauffmann vom Max-Planck-Institut für Astrophysik gibt sich zurückhaltend: „Schwarze Löcher und Sterne können nur dort entstehen, wo viel Materie zusammenkommt“, sagt sie. Weswegen die Entstehung wohl nur gleichzeitig stattgefunden haben kann. Doch wie genau dieser Geburtsvorgang abgelaufen ist, weiß niemand zu sagen.
„Wir sehen die jüngsten Quasare zu einer Zeit, als das Universum 870 Millionen Jahre alt war“, erklärt Walter. Angesichts des heutigen Weltalters von 13,7 Milliarden Jahren blieb demnach für ein schwarzes Loch vergleichsweise wenig Zeit, bis auf mehrere Milliarden Sonnenmassen anzuwachsen.
Thomas Bührke / MaxPlanckForschung
Stand: 22.05.2009
