Das Weltraumteleskop James Webb machte vorher unbekannte rote Objekte in den Tiefen des Alls sichtbar. Lange wurde gerätselt, worum es sich dabei handelt - jetzt präsentiert ein Forscherteam eine Erklärung: Es könnte eine Mischung aus Stern und Schwarzem Loch sein.

Es sind seltsame Objekte, die 2022 mit dem James-Webb-Weltraumteleskop am Rande des beobachtbaren Universums entdeckt wurden: rote Objekte, die dem Hubble-Teleskop entgangen waren und von Forschenden "kleine, rote Punkte" getauft wurden. Sie entstanden vermutlich nur 500 bis 700 Millionen Jahre nach dem Urknall. In einer neuen Studie präsentiert ein internationales Forschungsteam nun eine Erklärung. Es handelt sich möglicherweise um eine neue Art von Objekten: schwarze Lochsterne.

Die Objekte, die vom Team informell als "Universumsbrecher" bezeichnet wurden, galten ursprünglich als Galaxien, die weit älter waren, als man im frühen Universum erwartet hatte. Das stellte das bisherige Verständnis der Wissenschaftler über die Entstehung von Galaxien infrage. Ein internationales Team um Anna de Graaff vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg veröffentlichte in der Fachzeitschrift "Astronomy & Astrophysics" ihren neuen Erklärungsansatz.

Schwarzes Loch im Zentrum

Ihre Analyse deute darauf hin, dass es sich bei den winzigen Lichtpunkten um riesige Kugeln aus heißem Gas handeln könnte, die so dicht sind, dass sie wie die Atmosphären typischer Sterne aussehen. Auch die grundlegende Physik ist ähnlich, jedoch werden die Objekte nicht durch Fusion, sondern durch supermassive Schwarze Löcher in ihrem Zentrum angetrieben, die schnell Materie anziehen, diese in Energie umwandeln und Licht abgeben.

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"Im Grunde haben wir so viele rote Punkte betrachtet, bis wir einen sahen, der so viel Atmosphäre hatte, dass er nicht als typischer Stern erklärt werden konnte, wie wir ihn von einer Galaxie erwarten würden", sagte Mitautor Joel Leja, Professor für Astrophysik von der Penn State University. "Es ist wirklich eine elegante Antwort, denn wir dachten, es handele sich um eine winzige Galaxie voller vieler einzelner kalter Sterne, aber tatsächlich ist es ein einziger gigantischer, sehr kalter Stern."

Ursprung der Galaxien-Kerne?

Die Schwarzloch-Sterne könnten auch bei der Aufklärung eines weiteren Mysteriums behilflich sein: der Herkunft der Schwarzen Löcher im Zentrum der meisten Galaxien. In einigen Fällen sind diese millionen- oder sogar milliardenfach massereicher als die Sonne und ziehen die Materie in ihrer Umgebung mit solcher Kraft an, dass sie in Energie umgewandelt wird und leuchtet.

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"Niemand weiß wirklich, warum oder woher diese gigantischen Schwarzen Löcher im Zentrum von Galaxien kommen", sagte Leja. "Diese Schwarzen-Loch-Sterne könnten die erste Phase der Entstehung der Schwarzen Löcher sein, die wir heute in Galaxien sehen - supermassive Schwarze Löcher in ihrer frühen Kindheitsphase."

Dennoch bleiben einige Fragen offen: Wie konnte sich ein solcher Schwarzloch-Stern überhaupt bilden? Wie kann die ungewöhnliche Gashülle über einen längeren Zeitraum hinweg stabil sein? Da das schwarze Loch das umgebende Gas verschlingt, muss es einen Mechanismus geben, der die Hülle auffüllt. Mit weiteren Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop wollen de Graaff und das Team herausfinden, ob Schwarzloch-Sterne tatsächlich die Erklärung dafür sind, wie die heutigen Galaxien zu dem wurden, was sie heute sind.