Viele schwarze Löcher sind fast so alt wie die Galaxien, in denen sie beheimatet sind. Astronomen rätseln seit langem, wie die Objekte in der Frühphase des Universums in kurzer Zeit zu enormer Größe anwachsen konnten. Nun ist ein Team um Emanuele Paolo Farina vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg in einer Studie im "The Astrophysical Journal" bei der Lösung einen wichtigen Schritt voran gekommen.

Mithilfe des "Very Large Telescope" (VLT) der Europäische Südsternwarte (Eso) in Chile spürten die Astronomen gigantische Gasvorräte in der Umgebung einiger der ersten Galaxien des Universums auf. Die riesigen Gas- und Staubwolken erstrecken sich bis zu einer Entfernung von rund 100.000 Lichtjahren vom Zentrum der jeweiligen Galaxie und könnten den supermassereichen schwarzen Löchern in der Region als Nahrung gedient haben.

Insgesamt hatten die Forscher um Farina mit dem VLT 31 sogenannte Quasare beobachtet. Das sind aktive Galaxien mit einem supermassereichen schwarzen Loch im Zentrum. Das schwarze Loch verleibt sich große Mengen Materie ein, die extrem hell aufleuchtet, bevor sie hinter seinem Ereignishorizont verschwindet. Das Leuchten ist quer durch das ganze Universum zu sehen.

Um herauszufinden, wie die Quasare in jungen Jahren aussahen, mussten die Forscher sehr tief ins All blicken: Das Licht der untersuchten Objekte war rund 12,5 Milliarden Jahre zu uns unterwegs. Es zeigt die Galaxien somit zu einer Zeit, als das Universum erst rund eine Milliarde Jahre alt war.

Bei zwölf Quasaren fanden die Forscher gigantische Gas- und Staubwolken von jeweils mehreren Milliarden Sonnenmassen. Diese Wolken seien ein ausreichender Vorrat für den extremen Hunger der frühen Massemonster, berichten sie. Die schwarzen Löcher hätten sich so im jungen Universum in vergleichsweise kurzer Zeit enorme Mengen Materie einverleiben können. Auf diese Weise erreichten sie die milliardenfache Masse unserer Sonne.

Erstaunlich sei das auch, weil die ersten Galaxien gleichzeitig viel mehr Sterne produzierten als heute, was ebenfalls kosmische Rohstoffe erforderte. "Wir können nun zum ersten Mal zeigen, dass Galaxien in ihrer Umgebung genügend Nahrung haben, um sowohl das Wachstum supermassereicher schwarzer Löcher als auch die Entstehung zahlreicher Sterne zu ermöglichen", sagt Farina.

spiegel

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