Dr. Axel Tillemans
Physiker und Wissenschaftsjournalist
Lehrbeauftragter am Fachbereich Aerospace and Automotive Engineering der FH Aachen

Meine aktuellen Vorträge:

Grüne Erbsen und Kleine Rote Punkte
Warum Supermassive Schwarze Löcher so schnell so groß werden konnten
Seit dem Jahr 2022 entdeckt das Webb-Weltraumteleskop immer mehr Kleine Rote Punkte. Das sind Objekte, die einige 100 Millionen Jahre nach dem Urknall existierten. Es ist möglich, dass es sich dabei um junge Galaxien handelt. Denn die Eigenschaften ihres Lichts ähneln einer seltenen Galaxienart des heutigen Universums, den sogenannten Grüne-Erbsen-Galaxien. Die nächste Grüne Erbse ist nur 10 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt. Diese Galaxien scheinen vollkommen aus der Zeit gefallen zu sein. Sie haben Eigenschaften, die Astronomen eher bei Galaxien erwarten würden, die bald nach dem Urknall entstanden sind. Viele Grüne Erbsen haben in ihrer Mitte ein Schwarzes Loch, das eigentlich viel zu groß für solch eine kleine Galaxie ist. Ähnliches vermutet man bei den Kleinen Roten Punkten. Theorien zufolge entstehen die übergroßen Schwarzen Löcher aus einem Dunklen Stern, der Energie erzeugt, indem er Dunkle Materie vernichtet. All das zusammengenommen könnte bei der Lösung des Rätsels helfen, warum Supermassive Schwarze Löcher in der Frühzeit des Universums so schnell so groß werden konnten.

Geht dem Universum die Puste aus?

Die DESI-Galaxien-Kartografie deutet auf eine veränderliche Dunkle Energie hin

Seit 1998 wissen wir, dass sich das Universum immer schneller ausdehnt. Der Urknall mag für die Expansion verantwortlich sein, aber er kann die Geschwindigkeit der Ausdehnung im Nachhinein nicht mehr erhöhen. Doch genau das ist der Fall: Vor 4 Milliarden Jahren zündete das Universum den Turbo und beschleunigte von nun an seine Expansion. Die mysteriöse Kraft, die das verursacht, haben Astronomen „Dunkle Energie“ genannt. Viele Physiker vermuten, dass es sich um eine Eigenschaft des leeren Raums handelt – möglicherweise um eine konstante Energiedichte, die Albert Einstein „Kosmologische Konstante“ nannte. Sollte sich die von der DESI-Kollaboration im April 2024 bekanntgegebene Entdeckung in den kommenden Jahren bestätigen, wäre diese Erklärung jedoch vom Tisch. DESI kartografiert derzeit 40 Millionen Galaxien. Die bisherigen Daten deuten darauf hin, dass dem Universum die Puste ausgeht: Die Expansionsgeschwindigkeit nimmt langsamer zu. Das bedeutet aber, dass sich die Energiedichte des Raums verändert, wie es z.B. die Quintessenz-Theorie behauptet.

Bitte nicht die Monster füttern

Gigantische Rülpser zeugen von einer Mahlzeit des zentralen Schwarzen Lochs

Das supermassive Schwarze Loch in der Mitte unserer Milchstraße ist 4-Millionen-mal so schwer wie die Sonne. Im Jahr 2010 wurden mit dem Fermi-Teleskop zwei gewaltige Gasblasen ober- und unterhalb des Zentrums der Milchstraße entdeckt. Astronomen halten diese Blasen für die Rülpser, die das Schwerkraftmonster beim Verspeisen von etwa 10.000 Sonnenmassen ausgestoßen hat. Im Vergleich zu dem, was ein Quasar verspeist, ist das nur ein kleiner Snack. Ein Quasar ist eine Galaxie, dessen zentrales Schwarzes Loch gerne mal einige Millionen Sonnenmassen verspeist. Solch eine opulente Mahlzeit kann einige Millionen Jahre lang dauern. Quasare existierten vor allem während der Kindertage einer Galaxie, weil ihnen damals noch viel Gas zum Verspeisen zur Verfügung stand. Das Gas war noch nicht für die Entstehung von Sternen verbraucht worden. Warum es in der Frühzeit des Universums schon riesige Schwarze Löcher gab, ist nicht restlos geklärt. Möglicherweise sind ihre Vorläufer schon direkt beim Urknall entstanden.