JWST bestätigt: Erste supermassereiche Schwarze Loch als Ausreißer identifiziert

Astronomen haben nun offiziell die Existenz des ersten supermassereichen Schwarzen Lochs bestätigt, das seine Heimatgalaxie verlassen hat. Diese bahnbrechende Beobachtung stützt sich auf Daten des Weltraumteleskops James Webb (JWST). Die neuen Erkenntnisse festigen vorläufige Hinweise, die bereits im Jahr 2023 mithilfe des Hubble-Weltraumteleskops gewonnen wurden, als eine ausgedehnte, lineare Struktur entdeckt wurde, die auf die Bewegung eines solch massereichen Objekts hindeutete.

Dieses kosmische Objekt auf der Flucht befindet sich im Zentrum eines Systems von interagierenden Ringgalaxien, das den Beinamen „Kosmische Eule“ trägt. Dieses System ist von der Erde aus betrachtet etwa 9 Milliarden Lichtjahre entfernt. Das Schwarze Loch besitzt eine Masse, die dem 10 Millionenfachen der Sonnenmasse entspricht. Es bewegt sich mit einer beachtlichen Geschwindigkeit von ungefähr 1000 Kilometern pro Sekunde, was umgerechnet etwa 2,2 Millionen Meilen pro Stunde entspricht. Diese Geschwindigkeit ist mehr als ausreichend, um der gravitativen Anziehung seiner Ursprungsgalaxie zu entkommen und in den intergalaktischen Raum vorzustoßen.

Ein deutliches Zeugnis dieser rasanten Reise ist die riesige bogenförmige Stoßwelle, die sogenannte Bugwelle (Bow-Shock), die sich vor dem Schwarzen Loch ausbildet. Dahinter erstreckt sich eine lange, leuchtende Spur aus ionisiertem Gas, die sich über etwa 200.000 Lichtjahre (oder 62 Kiloparsec) erstreckt. Die tatsächliche Geschwindigkeit der Bewegung wurde durch eine präzise Messung des Geschwindigkeitsgradienten im verschobenen Gas an der Spitze dieser Spur verifiziert. Dabei stellte sich heraus, dass die Geschwindigkeit etwa 3000 Mal höher ist als die Schallgeschwindigkeit auf der Erde. In türkischen wissenschaftlichen Dokumentationen wird dieses Objekt übrigens unter der Bezeichnung RBH-1 geführt, wobei die Geschwindigkeitsangabe dort mit rund 954 Kilometern pro Sekunde angegeben wird.

Das Forschungsteam unter der Leitung von Peter van Dokkum von der Yale University konnte diese Messungen mithilfe des NIRSpec-Instruments des JWST untermauern. Das Spektrometer zeigte einen abrupten Geschwindigkeitsabfall von etwa 600 Kilometern pro Sekunde zwischen den Bereichen direkt vor und direkt hinter der Stoßfront. Diese Entdeckung liefert einen direkten Beweis für theoretische Vorhersagen, die seit fünf Jahrzehnten in der Fachliteratur diskutiert wurden: die Konsequenzen von Verschmelzungen supermassereicher Schwarzer Löcher. Der Mechanismus, der zu dieser Ausstoßung führte, wird auf eine Rückstoßwirkung durch Gravitationswellen zurückgeführt, die durch einen asymmetrischen Impuls während der Kollision zweier supermassereicher Schwarzer Löcher ausgelöst wurde.

Das Schwarze Loch hat seine ursprüngliche Position mittlerweile um geschätzte 230.000 Lichtjahre hinter sich gelassen und wird voraussichtlich Milliarden von Jahren durch das intergalaktische Medium pflügen. Die von diesem Ausreißer hinterlassene Spur erzeugt Stoßwellen, die das umgebende intergalaktische Gas erhitzen und komprimieren. Dies könnte potenziell die Entstehung neuer Sterne hinter dem sich bewegenden Objekt anstoßen. Die Beobachtung dieser Spur, deren Länge das Doppelte des Durchmessers unserer Milchstraße erreichen könnte, eröffnet Astronomen eine neue Möglichkeit, bei zukünftigen Missionen nach ähnlichen ausgestoßenen Schwarzen Löchern Ausschau zu halten. Es ist ein wahrhaft epochaler Fund, der unser Verständnis kosmischer Dynamiken erweitert.