Ein internationales Astronomenteam unter der Leitung von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik in Deutschland und der Universität Cambridge in Großbritannien hat mithilfe von Daten des James-Webb-Weltraumteleskops in der Galaxie J0148-4214 drei supermassereiche Schwarze Löcher entdeckt, die aktiv Materie aus ihrer Umgebung akkretieren. Dies ist das erste Mal, dass Wissenschaftler drei aktive Schwarze Löcher in einer einzelnen Galaxie gefunden haben. Die entsprechende Studie wurde in der neuesten Ausgabe der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.
Bei der Beobachtung sehr weit entfernter Himmelsobjekte stellen Astronomen fest, dass deren Spektren eine Verschiebung zum roten Ende aufweisen – ein Phänomen, das als „Rotverschiebung“ bezeichnet wird. Der Astronom Edwin Hubble entdeckte bei der Beobachtung weit entfernter Objekte den Zusammenhang zwischen Rotverschiebung und Entfernung: Je größer die Rotverschiebung, desto weiter entfernt ist das Objekt von uns. Mithilfe der Rotverschiebung maßen die Wissenschaftler, dass die Galaxie J0148-4214 mehr als 12,5 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
Das Team bestätigte die Existenz dieser Schwarzen Löcher durch spektrale Fingerabdrücke, nämlich die charakteristische Bewegung von Wasserstoffatomen mit hoher Geschwindigkeit im Gravitationsbereich der Schwarzen Löcher. Zwei der Schwarzen Löcher haben Massen von 80 Millionen bzw. 600.000 Sonnenmassen; sie befinden sich im Zentrum der Galaxie und sind nur 620 Lichtjahre voneinander entfernt. Das dritte Schwarze Loch hat eine Masse von etwa 2 Millionen Sonnenmassen und liegt am Rand der Galaxie, etwa 5.500 Lichtjahre vom Zentrum entfernt.
Das Team erklärte, dass die vom James-Webb-Weltraumteleskop gelieferten Daten nicht nur zur Identifizierung dieser drei Schwarzen Löcher beigetragen haben, sondern es ihnen auch ermöglichten, die Masse der Schwarzen Löcher, ihre Akkretionsraten sowie die Sternmasse der Galaxie abzuschätzen. Die Studie zeigt, dass die Gesamtmasse der Sterne in dieser Galaxie etwa 1,3 Milliarden Sonnenmassen beträgt, wobei die Schwarzen Löcher einen beträchtlichen Anteil daran ausmachen.
Es wird erwartet, dass das Schwarze-Loch-Paar im Zentrum der Galaxie in den nächsten hunderten Millionen Jahren verschmelzen wird. Das dritte Schwarze Loch am Rand der Galaxie könnte ein Überrest einer früheren Verschmelzung Schwarzer Löcher sein.