Über die Identität einer Klasse entfernter Objekte, die als „kleine rote Punkte“ bekannt sind und bei frühen Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop entdeckt wurden, rätseln die Sprezialisten. Bisherige Forschungen deuteten darauf hin, dass es sich bei den Little Red Dots (LRDs) um supermassereiche Schwarze Löcher handelt, doch könnten gängige Modelle die Masse dieser Objekte überschätzt haben. Jetzt wird über eine direkte Messung der Masse eines Schwarzen Lochs in einem kleinen roten Punkt berichtet, der in einer Galaxie gefunden wurde, die aus einer Zeit stammt, als das Universum gerade einmal 700 Millionen Jahre alt war. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich manche Schwarze Löcher bereits vor den Sternen in ihren Wirtsgalaxien bilden und wachsen können, was Einblicke in die frühesten Stadien der Entwicklung von Schwarzen Löchern gewährt.
„Schwarzloch-Sterne“ könnten JWST-Rätsel lösen
Ein Blazar in Rekordentfernung
Die Wiege schwarzer Löcher
Frühe Galaxien erstaunlich modern
Schwarzes Loch dämpft Sternentstehungsrate
Kosmische Leuchttürme
Galaxien am Rand des Universums
Ignas Juodžbalis vom Kavli-Institut in Großbritannien und seine Kolleg:innen, darunter Andrew Fabian von der Uni Cambridge und Volker Bromm von der UT Austin, analysierten Abell2744-QSO1, ein Himmelsobjekt, das vom James-Webb-Weltraumteleskop entdeckt und als „kleiner roter Punkt“ klassifiziert wurde, der ein Schwarzes Loch beherbergt. Die Beobachtungen zeigen, wie schnell sich Gas in unterschiedlichen Entfernungen vom Schwarzen Loch dreht, und liefern damit Informationen über die Stärke der Gravitationsbeschleunigung. Auf dieser Grundlage schätzt das Team, das Schwarze Loch, das sich in dem kleinen roten Punkt befindet, habe eine Masse von 50 Millionen Sonnenmassen hat. Die Wirtsgalaxie enthält nur sehr wenig Sternmasse – weniger als die Hälfte der Masse des Schwarzen Lochs –, was darauf hindeutet, dass sich dieses Schwarze Loch in einem frühen Stadium der Entstehung befindet und möglicherweise bereits vor seiner Wirtsgalaxie entstanden ist.
Jüngste Entdeckungen schwacher aktiver Galaxienkerne (active galactic nuclei, AGN) an der Rotverschiebungsgrenze haben eine Vielzahl von Breitband-H-Alpha-Emittern mit optisch rotem Kontinuum offenbart. Die Anzahl solcher Little Red Dots (LRDs) machen damit zwischen 15 und 30 Prozent der Population der Breitband-AGN mit hoher Rotverschiebung aus. Aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften hat sich die Modellierung von LRDs mit Standard-AGN-Szenarien als schwierig erwiesen, betonen die Autoren in ihrer Arbeit. Insbesondere wurde die Gültigkeit von Virialmassen-Schätzungen für eine einzelne Epoche bei der Bestimmung der Schwarzloch-Massen von LRDs in Frage gestellt, wobei einige Modelle behaupten, dass die Massen um bis zu zwei Größenordnungen überschätzt sein könnten.
Das Team berichtet nun über eine direkte, dynamische Messung der Schwarzlochmasse in einem stark gelinseten LRD bei einer Rotverschiebung von 7,04. Die Kombination von Linseneffekt und tiefen spektroskopischen Daten offenbart eine Rotationskurve, die mit einem nuklearen Sternhaufen unvereinbar ist, sich jedoch gut durch eine keplersche Rotation um eine Punktmasse von 50 Millionen Sonnenmassen erklären lässt, was mit den virialen Schwarzlochmassen-Schätzungen übereinstimmt. Die keplersche Rotation lässt wenig Raum für eine stellare Komponente in einer Wirtsgalaxie, wenn man konservativ auf MBH/M⁎ > 2 schließt. Ein solches „nacktes“ Schwarzes Loch, zusammen mit seiner nahezu unberührten Umgebung, deutet darauf hin, dass es sich bei diesem LRD um einen Keim eines supermassereichen Schwarzen Lochs handelt, der in seiner frühesten Akkretionsphase eingefangen wurde.
Die Ergebnisse liefern einige der ersten direkten Messungen der Masse eines Schwarzen Lochs in einem so frühen Stadium des Universums. Die Autoren weisen darauf hin, dass weitere Arbeiten erforderlich sind, um das Modell und die Analyse zu verfeinern. [NPG / Juodžbalis et al. / dre]
Weitere Informationen
- Originalveröffentlichungen
I. Juodžbalis, C. Marconcini, F. D’Eugenio, et al., A direct black-hole mass measurement in a little red dot at high redshift, Nature, 27. Mai 2026; DOI: 10.1038/s41586-026-10579-4
R. Maiolino, H. Übler, F. D’Eugenio, et al., A black hole in a near pristine galaxy 700 Myr after the big bang, Mon. Not. R. Astron. Soc. 548(1), staf2109, Mai 2026; DOI: 10.1093/mnras/staf2109 - Formation and Evolution of Galaxies and Supermassive Black Holes, Kavli Institute for Cosmology, Cambridge (KICC)
