Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat supermassive Schwarze Löcher entdeckt, als das Universum gerade einmal 500 Millionen Jahre alt war – eine Frühzeit, die den klassischen Modellen widerspricht, die eine viel längere Wachstumszeit vorhersagen.
Diese kosmischen Giganten mit Millionen oder Milliarden Sonnenmassen entstehen nach aktuellen Modellen durch Verschmelzung und Akkretion auf Zeitskalen von mindestens einer Milliarde Jahren. Die Beobachtungen des JWST deuten daher darauf hin, dass ein beschleunigter Mechanismus eingegriffen haben muss.
Ein Team der University of California in Riverside schlägt einen möglichen Ursprung vor: der Zerfall der Dunklen Materie. Diese unsichtbare Substanz, die 85 % der Materie des Universums ausmacht, könnte beim Zerfall Energie freisetzen. Selbst eine winzige Energie würde ausreichen, um die ursprünglichen Gaswolken aufzuheizen.
In einem Szenario namens direkter Kollaps kollabiert eine Gaswolke direkt zu einem Schwarzen Loch, ohne das Stadium eines massereichen Sterns zu durchlaufen. Dieser Prozess erfordert jedoch eine externe Energiequelle, um die Fragmentierung der Wolke zu verhindern und ihren Kollaps als einzelne Einheit zu ermöglichen. Die zerfallende Dunkle Materie könnte diese Energie liefern.
Laut der Studie reicht eine Energie, die einem Milliardstel eines Milliardstels einer AA-Batterie pro Teilchen entspricht, aus, um die ursprünglichen Wasserstoffwolken zu „überladen“ und den direkten Kollaps wesentlich wahrscheinlicher zu machen.
Konkreter zeigen die Berechnungen, dass Teilchen der Dunklen Materie mit einer Masse zwischen 24 und 27 Elektronenvolt diesen Mechanismus auslösen könnten. Diese Ergebnisse, veröffentlicht im
Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, helfen, die Beobachtungen des JWST mit der Theorie in Einklang zu bringen.
Quelle: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics