Die nur im frühen Kosmos existierenden „Little Red Dots“ geben Astronomen Rätsel auf. Denn diese in Aufnahmen des James-Webb-Weltraumteleskops sichtbaren rötlichen Lichtpunkte sind zu hell und kompakt für eine staubverhüllte frühe Galaxie, aber zu groß und massereich für Kugelsternhaufen und andere stellare Objekte.
Einige Astronomen vermuten, es könnte sich um „Black Hole Stars“ handeln – massereiche, von dichtem Wasserstoffgas umgebene Schwarze Löcher. Andere halten die Little Red Dots für aktive Galaxienkerne – massereiche Schwarze Löcher im Zentrum von gasreichen, sternenarmen Galaxien. Allerdings fehlt den meisten Lichtpunkten dafür die typische Röntgenstrahlung. Nur bei einem der „Little Red Dots“ haben Astronomen kürzlich doch Röntgenstrahlung nachgewiesen, was die Annahme eines aktiven Schwarzen Lochs als Urheber stärkt.
Durch Gravitationslinse vergrößert
Jetzt liefern genauere Einblicke in einen der Little Red Dots die Bestätigung. Im Fokus stand das Objekt Abell 2744-QSO1, ein 2023 entdeckter Lichtpunkt in rund 13 Milliarden Lichtjahren Entfernung. Weil die Strahlung dieses Objekts durch einen Galaxienhaufen im Vordergrund verstärkt und vergrößert wird, sind seine Merkmale besser erkennbar als bei den meisten anderen Little Red Dots. Erste spektrale Analysen legten bereits nahe, dass sich hinter diesem Lichtpunkt ein aktives Schwarzes Loch verbergen könnte.
Um mehr herauszufinden, haben nun Ignas Juodžbalis von der University of Cambridge und sein Team neue Daten des Nahinfrarot-Spektrografen (NIRSpec) am James-Webb-Teleskop analysiert. Sie nutzten dabei Spektralsignatur von angeregtem Wasserstoff, um die Verteilung und die Geschwindigkeit von Gasen in diesem Objekt zu messen. Daraus ermittelten sie Größe und Masse des mutmaßlich im Zentrum verborgenen Schwarzen Lochs.
Masse in einem Punkt konzentriert
Das Ergebnis: Die spektralen Merkmale bestätigen, dass das Objekt QSO1 extrem kompakt ist. Obwohl es Millionen Sonnenmassen schwer ist, liegt sein Radius bei nur rund 1300 Lichtjahren. „Damit ist dieses Objekt zehnmal dichter als die dichtesten Sternhaufen im lokalen oder frühen Universum“, berichten Juodžbalis und sein Team. Fast die gesamte Masse dieses Little Red Dots scheint demnach in einem Punkt konzentriert zu sein.
Dies bestätigten auch die schnell um dieses Massenzentrum rotierenden Gase. “Die Daten enthüllen eine Rotationskurve, die nicht zum Kern eines Sternhaufens passt“, schreiben die Astronomen. „Stattdessen kann diese Bewegung durch die Rotation um eine Punktmasse von rund 50 Millionen Sonnenmassen erklärt werden.“ Das aber bedeutet: Im Kern dieses Little Red Dots muss ein massereiches Schwarzes Loch liegen.
“Dies ist ein phänomenales Ergebnis”, sagt Co-Autor Roberto Maiolino von der University of Cambridge. „Es ist die erste direkte Massenbestimmung eines Schwarzen Lochs aus der Zeit weniger als eine Milliarde Jahre nach dem Urknall. Gleichzeitig bestätigt dies, dass in den Little Red Dots massereiche Schwarze Löcher stecken.
Das „nackteste“ je entdeckte Schwarze Loch
Es gibt aber noch eine Besonderheit: Anders als aktive Galaxienkerne und supermassereiche Schwarze Löcher im heutigen Kosmos ist QSO1 von ungewöhnlich wenigen Sternen umgeben, wie die Astronomen feststellten. „Wir kommen auf eine dynamische Obergrenze für die Sternenmasse von weniger als 20 Millionen Sonnenmassen“, berichten Juodžbalis und sein Team. Das bedeutet: Dieses frühe Schwarze Loch ist mehr als doppelt so schwer wie die es umgebende rudimentäre Galaxie.
„Unseres Wissens macht dies QSO1 zum ‚nacktesten‘ Schwarzen Loch, das jemals gefunden wurde“, erklären die Astronomen. Ihrer Ansicht nach spricht dies dafür, dass das massereiche Schwarze Loch von QSO1 nicht zusammen mit seiner Wirtsgalaxie herangewachsen ist. Stattdessen muss es schon vor der Galaxie existiert haben. Darauf deutet auch die chemisch sehr ursprüngliche Umgebung dieses Schwarzen Lochs hin, denn es ist von fast reinem Wasserstoff und Helium umgeben.
„Dies demonstriert ein mögliches Primat Schwarzer Löcher – Schwarze Löcher, die früher als ihre Wirtsgalaxien entstehen und heranwachsen“, schreibt das Team.
Indiz für „schwere Keime“ früher Schwarzer Löcher
Wie das Schwarze Loch QSO1 jedoch ohne Galaxie und so schnell so groß werden konnte, ist noch ungeklärt. „Die einzigen Szenarien, die ein solches System erklären könnten, wären ‚schwere Keime‘ wie durch direkten Kollaps von Gaswolken gebildete Schwarze Löcher oder primordiale Schwarze Löcher, die schon in der ersten Sekunde nach dem Urknall entstanden“, erklären die Astronomen. Maiolino fügt hinzu: “Dies ist ein Paradigmenwechsel, ein totaler Wandel der klassischen Szenarien zur Bildung und zum Wachstum Schwarzer Löcher.“
Quelle: Ignas Juodžbalis (University of Cambridge) et al., Nature, 2026; doi: 10.1038/s41586-026-10579-4
