In den letzten Jahren haben Astronomen mehrere Dutzend ferne Galaxien mit hochaktiven und massereichen Schwarzen Löchern entdeckt, die innerhalb der ersten Milliarde Jahre nach dem Urknall entstanden sein müssen. Diese aktiven Galaxienkerne senden als sogenannte Quasare so viel Licht aus, dass sie trotz der enormen Entfernungen sichtbar sind. Viele der im Zentrum dieser Galaxien sitzenden supermassereichen Schwarzen Löcher vereinen mehrere Milliarden Sonnenmassen in sich und strahlen heller als Billionen Sonnen. Das weckt die Frage, wie diese Schwerkraftgiganten in der relativ kurzen Zeit nach dem Urknall und der Entstehung der ersten Sterne so stark wachsen konnten. Denn um an Masse zuzulegen, müssen die Schwarzen Löcher größere Mengen an Materie in sich aufsaugen. Astronomen vermuten zudem, dass zusätzlich mehrere kleinere Vorgänger-Löcher miteinander zu einem größeren verschmolzen sind. Doch die nötige Nahrung für diese Objekte war in der Frühzeit des Universums noch eher rar.
Kosmisches Spinnennetz
“Es handelt sich dabei um extreme Systeme, für deren Existenz wir bisher keine gute Erklärung hatten“, sagt Erstautor Marco Mignoli vom Nationalen Institut für Astrophysik (INAF) in Bologna. Um mehr Aufschluss zu gewinnen, haben er und sein Team mehrere frühe Quasare mit den leistungsstärksten zurzeit verfügbaren optischen Teleskopen untersucht, darunter auch dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile. Beim Quasar SDSS J1030+0524 wurden sie fündig. Dieses supermassereiche, aktive Schwarze Loch umfasst rund eine Milliarde Sonnenmassen und existierte bereits 0,9 Milliarden Jahre nach dem Urknall. Die Beobachtungen enthüllten jedoch, dass dieser Schwerkraftgigant nicht allein im All schwebte: Er ist von sechs Galaxien umgeben, die in einer Art kosmischem Spinnennetz aus Gas eingebettet sind. “Die Filamente des kosmischen Netzes sind wie Spinnennetzfäden”, erklärt Mignoli. “Die Galaxien liegen und wachsen dort, wo sich die Filamente kreuzen.”
Zum ersten Mal wurde eine solch enge Ansammlung aus der Zeit so kurz nach dem Urknall beobachtet, wie die Astronomen erklären. Zusammen erstreckt sich dieses Gebilde über das 300-fache Volumen der Milchstraße. In das Netz aus Gas und Sternenansammlungen ist auch das supermassereiche Schwarze Loch eingebunden. Für vier der sechs Galaxien konnten die Forscher eine direkte Verbindung zum Schwarzen Loch nachweisen. “Entlang der Filamente können Gasströme fließen, die sowohl den Galaxien als auch dem zentralen supermassereichen schwarzen Loch als Nahrung zur Verfügung stehen”, erklärt Mignoli. Wie er und seine Kollegen feststellten, enthalten das “Spinnennetz” und die Galaxien darin genügend Gas, um dem zentralen Schwarze Loch das “Futter” zu liefern, damit es so schnell zu einem supermassereichen Riesen werden konnte.
