Jüngste Beobachtungen des James Webb Space Telescope (JWST) legen nahe, dass ungewöhnlich helle, entfernte Galaxien – sogenannte „Little Red Dots“ (LRDs) – möglicherweise nicht so außergewöhnlich sind, wie zunächst angenommen. Erste Daten deuten darauf hin, dass diese Galaxien entweder eine beispiellose Dichte an Sternen oder Schwarze Löcher enthalten könnten, die die für ihr Alter erwartete Größe überschreiten, was eine umfassende Überarbeitung der kosmologischen Modelle erfordern würde. Neue Erkenntnisse deuten jedoch darauf hin, dass diese Galaxien stattdessen wahrscheinlich kleinere, „kleine“ Schwarze Löcher enthalten.
Das Geheimnis der kleinen roten Punkte
Bei seinen frühen Beobachtungen des frühen Universums entdeckte das JWST Hunderte von stark leuchtenden, rotverschobenen Galaxien. Ihre extreme Helligkeit stellte eine Herausforderung für bestehende Theorien dar: Entweder enthielten sie eine unglaublich hohe Konzentration an Sternen, oder ihre zentralen Schwarzen Löcher waren weitaus massereicher als erwartet. Beide Szenarien hätten das derzeitige Verständnis der Entstehung von Galaxien und Schwarzen Löchern belastet.
Staub oder etwas anderes?
Frühe Interpretationen gingen davon aus, dass die rote Farbe der LRDs auf reichlich Staub zurückzuführen sei, ähnlich wie bei roten Galaxien in der Nähe ihrer Heimat. Allerdings haben neuere Analysen Zweifel an dieser Annahme aufkommen lassen. Forscher fanden kaum Hinweise auf nennenswerten Staub in diesen Galaxien, was zu einer Neubewertung ihrer Natur führte.
Überarbeitete Helligkeitsschätzungen
Die ursprünglichen Helligkeitsmessungen beruhten auf der Extrapolation spezifischer Wasserstofflichtfrequenzen unter der Annahme einer standardmäßigen staubbedingten Lichtabsorption. Eine neue Studie unter der Leitung von Jenny Greene an der Princeton University hat Licht über mehrere Frequenzen hinweg (einschließlich Röntgenstrahlen und Infrarot) direkt gemessen. Die Ergebnisse zeigten, dass LRDs in den meisten Wellenlängen außer sichtbarem Licht mindestens zehnmal schwächer sind als ursprünglich angenommen.
Implikationen für die Masse des Schwarzen Lochs
Diese düsterere Realität hat erhebliche Konsequenzen für die Schwarzen Löcher im Zentrum von LRDs. Laut Greene: „Wenn dort tatsächlich nicht so viel Licht ist, wie wir dachten, sind die Massen der Schwarzen Löcher wahrscheinlich viel bescheidener.“ Dies mildert die frühere Spannung, was darauf hindeutet, dass diese Schwarzen Löcher nicht so übermassiv sind wie zuvor befürchtet.
„Baby“-Schwarze Löcher und Schwarze Loch-Sterne
Rohan Naidu vom MIT schlägt vor, dass diese Schwarzen Löcher als „Baby“-Schwarze Löcher betrachtet werden können, die möglicherweise in eine besondere Klasse von Schwarzen-Loch-Sternen eingebettet sind – ein Schwarzes Loch, das von dichtem Gas umgeben ist. Naidu stellt fest, dass LRDs im Gegensatz zu typischen Schwarzen Löchern, in denen viel Energie verborgen ist, den Großteil ihrer Energie offenbar bei Wellenlängen abgeben, die für Teleskope sichtbar sind.
Anhaltende Unsicherheit
Nicht alle Forscher sind sich einig. Roberto Maiolino von der Universität Cambridge warnt davor, dass emittiertes Licht auf die Wachstumsrate und nicht auf die Gesamtmasse hinweist, was zu einer gewissen Unsicherheit über die wahre Größe der Schwarzen Löcher führt. Greene behauptet, dass reduzierte Photonenemissionen eine geringere Gesamtmasse bedeuten, was darauf hindeutet, dass die Schwarzen Löcher weniger massereich sind als bisher angenommen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass neue Daten darauf hindeuten, dass frühe Galaxien möglicherweise nicht die ursprünglich befürchteten monströsen Schwarzen Löcher beherbergen. Stattdessen scheinen sie kleinere, typischere Schwarze Löcher zu enthalten, was die Spannungen mit aktuellen kosmologischen Modellen verringert.
