Wetenschappers hebben een bijzondere ontdekking gedaan in de diepe ruimte met behulp van de James Webb Space Telescope (JWST). Voor het eerst is het gelukt om drie actieve, superzware zwarte gaten te identificeren binnen de grenzen van één enkel sterrenstelsel. Deze waarneming biedt cruciale informatie over de manier waarop zwarte gaten en sterrenstelsels in de beginfase van het universum groeiden door middel van samensmeltingen.
De vondst is het resultaat van het onderzoeksprogramma "BlackTHUNDER", dat zich richt op zwarte gaten in het vroege universum en hun directe omgeving. In een studie die is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Astronomy and Astrophysics wordt het sterrenstelsel J0148-4214 beschreven. Volgens universetoday.com bevindt dit stelsel zich op een afstand van ruim 12,5 miljard lichtjaar, wat betekent dat de telescoop het object ziet zoals het was ongeveer 1,2 miljard jaar na de oerknal.
Hoewel astronomen eerder situaties hebben gezien waarbij drie verschillende sterrenstelsels elk een zwart gat bevatten, is dit de eerste keer dat drie actieve zwarte gaten in één enkel stelsel zijn aangetroffen. Om deze objecten te kunnen lokaliseren, maakten de onderzoekers gebruik van de NIRSpec Integrated Field Unit van de JWST. Dankzij dit instrument konden zij niet alleen de aanwezigheid van de zwarte gaten bevestigen, maar ook schattingen maken van hun massa en de snelheid waarmee ze materie opslokken.
De drie zwarte gaten in J0148-4214 verschillen aanzienlijk in grootte. De massa's zijn geschat op respectievelijk 80 miljoen, 2 miljoen en 0,6 miljoen zonsmassa's. Ook hun positie binnen het stelsel is opvallend. Twee van de zwarte gaten bevinden zich in het centrum en liggen op ongeveer 620 lichtjaar afstand van elkaar. Het derde zwarte gat bevindt zich veel verder naar de buitenkant, op een afstand van circa 5.500 lichtjaar van de kern.
Dr. Giovanni Mazzolari van het Max Planck Institute for extraterrestrial Physics (MPE) legt uit dat de totale stellaire massa van het sterrenstelsel ongeveer 1,3 miljard zonnen bedraagt. Zoals rapporteert, vormen de zwarte gaten daarmee een aanzienlijk deel van de totale massa van het stelsel.
Deze ontdekking raakt aan een fundamentele vraag in de sterrenkunde: hoe konden superzware zwarte gaten in het vroege universum zo snel zo massief worden? Hoewel de meeste grote sterrenstelsels een centraal zwart gat hebben, blijft het proces van hun groei een punt van onderzoek. Veel wetenschappers vermoeden dat het samensmelten van kleinere zwarte gaten tot grotere objecten hierbij een sleutelrol speelt.
Hoofdauteur van het onderzoek, Hannah Übler van het MPE, stelt dat deze waarneming bewijst dat de processen in het vroege universum zeer efficiënt waren in het samenbrengen van massieve zwarte gaten. In de analyse van wordt benadrukt dat deze vondst sterk bewijs levert voor de theorie dat samensmeltingen essentieel waren voor de evolutie van deze kosmische reuzen miljarden jaren geleden.