Rekordfund im jungen Kosmos

Zusätzliche Bestätigung durch ALMA: Das Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) entdeckte große Mengen kalten Gases in der Umgebung jedes der beiden Schwarzen Löcher. Decarli erklärte, dass dies „darauf hindeutet, dass sich die beiden AGN im Zentrum zweier Galaxien befinden, die kurz vor der Verschmelzung stehen.“ Die kalte Gasumgebung half, alternative Entstehungsszenarien auszuschließen und bestätigte die Interpretation als echte, gasreiche Galaxienverschmelzung .

Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Astronomy zur Veröffentlichung angenommen (Vorabdruck arXiv:2607.19491).

Drei Schwarze Löcher in einer einzigen Galaxie

Parallel dazu gelang einem zweiten Forscherteam unter der Leitung von Hannah Übler (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik) ein noch nie dagewesener Fund: Drei aktiv Materie ansammelnde supermassereiche Schwarze Löcher in nur einer Galaxie mit der Bezeichnung J0148-4214 .

Entfernung und Zeit: Die Galaxie ist mehr als 12,5 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt (Rotverschiebung z=5,0167), was einer Zeit von etwa 1,2 Milliarden Jahren nach dem Urknall entspricht .

Anordnung des Trios: Zwei der Schwarzen Löcher befinden sich dicht beieinander im galaktischen Zentrum, mit einem projizierten Abstand von nur 620 Lichtjahren – sie scheinen unmittelbar vor einer Verschmelzung zu stehen. Ein drittes Schwarzes Loch liegt weiter außen, etwa 5.500 Lichtjahre vom Zentrum entfernt .

Nachweismethode: Das Team nutzte das JWST NIRSpec-Instrument im Integral-Field-Unit-Modus (NIRSpec-IFS) – eine räumlich aufgelöste Spektroskopie. Jedes der Schwarzen Löcher wurde durch seine breite Hα-Emissionslinie (Halbwertsbreite 430–2.920 km/s) ohne begleitende verbotene Linien identifiziert, ein eindeutiges Merkmal von Gas, das ein massereiches Schwarzes Loch umkreist .

Warum dieser Fund so bedeutsam ist: Es handelt sich um den ersten Nachweis von drei aktiven supermassereichen Schwarzen Löchern in einer einzigen Galaxie im fernen Universum. Übler sagte: „Das deutet darauf hin, dass die Prozesse im frühen Universum effizient darin waren, massereiche Schwarze Löcher zusammenzubringen, was die Voraussetzungen für die massereichen Verschmelzungen Schwarzer Löcher schafft, die wir künftigen Gravitationswellen-Observatorien nachweisen erwarten.“ Die geschätzten Massen der drei Objekte reichen von einigen Millionen bis zu etwa 80 Millionen Sonnenmassen . Die Studie wurde im Fachjournal Astronomy & Astrophysics im Rahmen des BlackTHUNDER-Projekts veröffentlicht .

Was beide Entdeckungen gemeinsam bedeuten

Zusammen zeichnen diese beiden Ergebnisse das Bild eines jungen Universums, in dem supermassereiche Schwarze Löcher durch häufige Verschmelzungen und gasreiche Wechselwirkungen extrem schnell wuchsen. Die Infrarotempfindlichkeit des JWST ermöglicht nun die Entdeckung von Doppel- und Dreifachsystemen Schwarzer Löcher mit geringen Abständen, die allen früheren Teleskopen verborgen geblieben waren.