Astronomen haben das älteste bekannte enge Quasarpaar entdeckt: zwei aktive supermassereiche Schwarze Löcher, deren Licht aus einer Zeit rund 900 Millionen Jahre nach dem Urknall stammt. Ein internationales Team unter Leitung von Silvia Onorato am US-Forschungslabor NOIRLab stellte das Ergebnis diese Woche in The Astrophysical Journal Letters vor. Das System J1602+4228AB fordert Modelle heraus, die das schnelle Wachstum Schwarzer Löcher im jungen Universum erklären sollen.
Quasare sind extrem helle Zentren von Galaxien. Ihre Strahlung entsteht, wenn Materie auf Schwarze Löcher zufällt. Begegnungen von Galaxien könnten zwei solcher Zentren zugleich versorgen. Doch Paare aus der kosmischen Frühzeit sind schwer aufzuspüren: Die aktive Phase dauert nur begrenzte Zeit, die Quellen erscheinen aus großer Entfernung schwach und nahe Objekte verschmelzen im Bild. Laut dem Team ist dies erst das dritte bekannte Paar aus dieser Epoche und das engste in einer so frühen Phase.
Die Forschenden schätzen die Massen der beiden Schwarzen Löcher auf etwa 1,5 Milliarden und 400 Millionen Sonnenmassen. Ihr Abstand beträgt ungefähr 18.100 Lichtjahre, etwa ein Fünftel des Durchmessers der Milchstraße. Diese Werte beruhen auf Beobachtungen sehr ferner Objekte und sind Schätzungen. Onorato zufolge gibt es noch keine endgültige theoretische Erklärung dafür, wie selbst eines dieser Objekte innerhalb der ersten Milliarde Jahre eine derartige Masse erreichte, geschweige denn zwei.
Den zweiten Quasar entdeckte das Team zunächst bei der Sichtung von Daten der Aether-Durchmusterung mit dem James-Webb-Weltraumteleskop. Die Untersuchung erfasste rund 200 frühe Quasare mit Webbs Nahinfrarot-Spektrografen. Nachbeobachtungen mit Gemini North auf dem Maunakea in Hawaii trennten die beiden Lichtquellen. Weitere Spektren begrenzten ihre Eigenschaften genauer. Außergewöhnlich klare Bedingungen ermöglichten die Beobachtung der schwächeren Quelle vom Boden aus.
Nach Ansicht der Forschenden könnte das Paar eine ungewöhnlich dichte Region des frühen Universums markieren. Dort hätten Begegnungen von Galaxien sowohl Sternbildung als auch rasches Wachstum der Schwarzen Löcher mit Materie versorgt. Diese Deutung bleibt eine Hypothese. Weitere Beobachtungen und Modelle sollen sie prüfen. Den hawaiianischen Namen Nāpōwawāʻenakaulua erhielt das System durch ein gemeinschaftliches Benennungsprogramm in Hawaii.
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