Black Hole Star: Webb-Teleskop entdeckt uraltes unbekanntes Objekt
Cambridge (USA) – Mit dem James-Webb-Space-Telescope (JWST) haben Astronomen ein ungewöhnliches Objekt im frühen Universum entdeckt, das sich bislang keiner bekannten Klasse eindeutig zuordnen lässt. Der extrem helle, rötliche Punkt scheint auf den ersten Blick einem gewaltigen Stern zu ähneln, es ist jedoch so groß wie unser eigenes Sonnensystem und setzt eine Energiemenge frei, die mit der eines Schwarzen Lochs vergleichbar ist.
Copyright: Jose-Luis Olivares, MIT
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Wie die Astronomen und Astronominnen um Rohan P. Naidu vom Kavlin Institute for Astrophysics and Space Research am Massachusetts Institute of Technology (MIT), gemeinsam mit Forschenden anderer Einrichtungen aktuell im Fachjournal „Nature“ (DOI: 10.1038/s41586-026-10846-4) berichten, bezeichnen sie das Objekt mit der Bezeichnung MoM-BH-1* als „Black Hole Star“, also als einen „Schwarzes-Loch-Stern“.
100 Milliarden Mal heller als ein normaler Stern
Das Objekt liegt im sehr frühen Universum, nur wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall. Seine scheinbare Ausdehnung entspricht ungefähr der Größe unseres Sonnensystems. Zugleich ist es rund 100 Milliarden Mal energiereicher als ein gewöhnlicher Stern.
Als Energiequelle kommt damit die normale Kernfusion, die Sterne antreibt, nicht infrage. Die beobachtete Leistung liegt vielmehr in einem Bereich, wie er von aktiven Schwarzen Löchern erreicht werden kann.
Nach dem Modell der Forscher befindet sich im Zentrum des Objekts ein Schwarzes Loch mit einer Masse von etwa 100.000 Sonnenmassen. Dieses wäre von einer extrem dichten Hülle aus Wasserstoffgas umgeben, die insgesamt ungefähr die Größe des Sonnensystems besitzt.
Rätselhafter „kleiner roter Punkt“
Entdeckt wurde MoM-BH*-1 im Rahmen der Untersuchung „Mirage or Miracle“ (MoM). Dabei suchen die Forscher mit dem JWST nach besonders weit entfernten und damit sehr frühen Galaxien.
Seit Beginn der JWST-Beobachtungen sind zahlreiche auffallend helle, kompakte und rötliche Objekte im frühen Universum entdeckt worden. Diese sogenannten „little red dots“ geben Astronomen bislang Rätsel auf. Bemerkenswert ist, dass solche Objekte im heutigen Universum praktisch nicht mehr zu beobachten sind. Das nun untersuchte Objekt könnte nach Ansicht der Forscher einen Hinweis auf ihre Natur liefern.
Die ungewöhnlich rote Färbung ließ zunächst an eine Staubhülle denken. Astronomische Objekte können durch Staub deutlich röter erscheinen, als sie tatsächlich sind. Doch das Spektrum von MoM-BH*-1 zeigte weitere Besonderheiten.
Unterhalb bestimmter Wellenlängen verschwindet ein erheblicher Teil des Lichts. Dieses als Balmer-Sprung bezeichnete Merkmal ist normalerweise mit dichtem Gas in Sternatmosphären verbunden. Bei MoM-BH*-1 ist der Effekt allerdings außergewöhnlich stark. Zudem enthält das beobachtete Licht nahezu keine Hinweise auf schwerere Elemente. Es scheint fast ausschließlich von Wasserstoff und Helium geprägt zu sein.
Extrem dichter Wasserstoffschild
Um die Beobachtungen zu erklären, simulierten die Forscher verschiedene Szenarien. Dabei zeigte sich, dass eine extreme Rotfärbung auch ohne Staub entstehen könnte – wenn das Objekt von einer außerordentlich dichten Schicht aus Wasserstoff umgeben ist. Eine solche Hülle könnte den charakteristischen Balmer-Sprung erklären. Sie erklärt jedoch nicht die enorme Helligkeit des Objekts.
Hier kommt das Schwarze Loch ins Spiel. Wird ein aktives Schwarzes Loch in das Modell integriert, lässt sich die beobachtete Energieproduktion reproduzieren. Die Simulationen ergaben schließlich die beste Übereinstimmung mit einem zentralen Schwarzen Loch von etwa 100.000 Sonnenmassen, das von einer sternähnlichen Wasserstoffhülle umgeben ist.
Schlüssel zu den „Little Red Dots“?
Die Forscher vermuten, dass MoM-BH*-1 nicht zwingend ein Einzelfall sein muss. Auch andere der mit dem JWST entdeckten kleinen roten Punkte könnten demnach Schwarze-Loch-Sterne sein – allerdings meist deutlich lichtschwächer.
Im Fall von MoM-BH*-1 überstrahlt das vermutete Objekt seine Wirtsgalaxie nahezu vollständig. Dadurch beobachten die Astronomen möglicherweise erstmals nahezu reines Licht eines solchen Schwarzen-Loch-Sterns. Ob es sich tatsächlich um einen bislang unbekannten Objekttyp handelt, müssen weitere Beobachtungen zeigen. Die Ergebnisse liefern jedoch ein mögliches neues Modell für einige der rätselhaftesten Objekte des frühen Universums.
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Recherchequelle: Nature, MIT
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