6. Mai 2026

Foto: NASA, ESA and J Olmsted (STScI)

Diese künstlerische Darstellung zeigt eine ferne Galaxie mit einem aktiven Quasar in ihrem Zentrum. Die Forschung hat herausgefunden, dass der Strahlungsdruck aus der Umgebung des Schwarzen Lochs Materie mit einem Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit vom Zentrum der Galaxie wegdrückt. Die „Quasarwinde“ schleudern jedes Jahr Hunderte von Sonnenmassen an Materie nach außen in die Galaxienscheibe. Dies wirkt sich auf die gesamte Galaxie aus, da die Materie wie ein Schneepflug in das umgebende Gas und den Staub eindringt.

Durch leistungsfähigere Observatorien wurde es Astronom:innen ermöglicht, weiter in die Vergangenheit zu blicken und die beobachtbare Grenze des Universums näher an den Urknall heranzurücken- dabei haben sie aufgedeckt, dass die meisten, wenn nicht sogar alle Galaxien in ihrem Zentrum supermassive Schwarze Löcher beherbergen. Es wird deutlich, dass Schwarze Löcher eine entscheidende Rolle bei der Entstehung und Entwicklung von Galaxien spielen – aber warum und wie? Diese Frage hat schon so manche Forschende der Astrophysik und Kosmologie um den Schlaf gebracht.

In einem in Nature veröffentlichten Artikel berichtet ein Team unter der Leitung von Weizhe Liu und Xiaohui Fan der University of Arizona mit Unterstützung des Quantum-Universe-Wissenschaftlers Jan-Torge Schindler von der Entdeckung einer beispiellosen Anzahl außergewöhnlich schneller und kraftvoller galaktischer „Winde“, die aus fernen Galaxien strömen. Die Galaxien, deren leuchtende Kerne von supermassiven Schwarzen Löchern angetrieben werden, werden auch Quasare genannt.

Während das supermassive Schwarze Loch im Zentrum einer Quasar-Galaxie Materie verschlingt, setzt es kolossale Mengen an Energie frei. Da Quasare als die energiereichsten Objekte im Universum gelten, ist es nicht ungewöhnlich, dass ein Quasar alle anderen Lichtquellen in seiner Wirtsgalaxie an Leuchtkraft übertrifft. 

Die in Nature veröffentlichte Studie könnte den Schlüssel zu einem kosmologischen Rätsel liefern: Bei sehr hohen „Rotverschiebungen“ – den äußersten Grenzen von Raum und Zeit, in diesem Fall etwa zwei Milliarden Jahre nach dem Urknall – hatten Forschende der Astronomie eine unerwartet große Anzahl junger Galaxien entdeckt, die schon früh aufgehört hatten, Sterne zu bilden.

Die wahrscheinlichen Verursacher dieses als „Quenching“ bezeichneten Prozesses sind Quasare. Kosmologische Simulationen deuteten darauf hin, dass sie mit ihrer „Leuchtfeuerwirkung“ ihre Galaxie ihrer Gasvorräte beraubten und so den Prozess der Sternentstehung effektiv zum Erliegen brachten. Bislang hatte jedoch niemand einen eindeutigen Beweis gefunden, da nur sehr wenige Beispiele für Quasare des richtigen Alters bekannt waren.

Mithilfe des James-Webb-Weltraumteleskops durchkämmte das Forschungsteam das Universum mit hoher Rotverschiebung nach Quasaren und beobachtete 27 solcher Objekte aus der Zeit eine Milliarde Jahre nach dem Urknall. Sechs davon stachen durch außergewöhnlich schnelle Winde im galaktischen Maßstab hervor, mit Geschwindigkeiten von bis zu 8.400 km pro Sekunde, was selbst für einen Quasar extrem schnell ist.

Die Untersuchung legt nahe, dass Quasare mit extrem schnellen Ausflüssen bei höheren Rotverschiebungen (d. h. näher am Urknall) mindestens viermal häufiger vorkamen als bei niedrigeren Rotverschiebungen, und dass ihre durchschnittliche Ausflussrate an kinetischer Energie etwa 100-mal höher war als bei Quasaren mit niedrigerer Rotverschiebung.

Das Team glaubt, dass solche „Superquasare“ dazu beitragen könnten, die Häufigkeit von Galaxien zu erklären, die im frühen Universum vorzeitig aufgehört haben, Sterne zu bilden.

Dr. Jan-Torge Schindler, dessen Emmy-Noether-Gruppe am Hamburger Observatorium die Entstehung und frühe Entwicklung supermassiver Schwarzer Löcher in entfernten Quasaren untersucht, ist Mitautor dieser Arbeit. Er lieferte eine kritische Begutachtung und redaktionelles Feedback zum Manuskript und trug so zur Verfeinerung und Klarheit der Veröffentlichung vor der Einreichung bei.