Quasarpaar 900 Mio. Jahre nach dem Urknall: Webb-Fund

Was ist das früheste jemals gefundene Quasarpaar?

Es ist J1602+4228AB mit dem Spitznamen Nāpōwawāʻenakaulua, ein Paar aktiv Materie aufnehmender supermassereicher Schwarzer Löcher, das nur 900 Millionen Jahre nach dem Urknall zu sehen ist und am 10. November 2026 bekannt gegeben wurde ^[1][2]. NSF NOIRLab nennt es das am weitesten entfernte und damit älteste kompakte Quasarpaar, das je gefunden wurde, und das kompakteste Paar, das in der als kosmische Morgendämmerung bekannten Epoche des frühen Universums entdeckt wurde ^[2].

Ein Quasar ist ein supermassereiches Schwarzes Loch, das so schnell Materie aufnimmt, dass das Gas in seiner Umgebung alle Sterne seiner Muttergalaxie überstrahlt ^[2]. Paare sind zu erwarten, weil Zusammenstöße und Verschmelzungen von Galaxien Schwarze Löcher mit Gas und Sternen füttern, doch enge Paare lassen sich schwer trennen: NOIRLab sagt, der lichtschwächere Begleiter sei so nah und so dunkel, dass seine Beobachtung vom Boden aus „nahezu unmöglich hätte sein müssen“ ^[2].

Die Studie unter Leitung von Silvia Onorato, Postdoktorandin bei NSF NOIRLab, erscheint in The Astrophysical Journal Letters ^[1][2]. Eine frühere Fassung wurde am 25. September 2026 als Preprint in Begutachtung auf arXiv veröffentlicht ^[3]. NOIRLab sagt, es sei erst das dritte in der kosmischen Morgendämmerung bekannte Quasarpaar ^[2].

Warum ist diese Epoche wichtig? NOIRLab beschreibt die ersten Milliarde Jahre als eine Zeit stürmischen Aufbaus, in der Halos aus dunkler Materie kollabierten, Galaxien ihre ersten Sterne zündeten und in ihren Zentren die ersten supermassereichen Schwarzen Löcher entstanden ^[2]. Space.com merkt an, dass ein Quasar leuchtet, weil Gas in einer abgeflachten Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch durch Reibung erhitzt wird, bis es glüht, oft heller als alle Sterne der umgebenden Galaxie zusammen ^[4]. Zwei solche Kraftwerke so früh beieinander zu sehen, gibt Astronomen einen seltenen Einblick, wie Galaxienkollisionen das Wachstum Schwarzer Löcher angetrieben haben ^[2].

Wie groß sind die beiden Schwarzen Löcher?

Etwa das 1,5-Milliarden- und das 400-Millionen-Fache der Sonnenmasse ^[1][2]. Die Studie gibt Massen der Schwarzen Löcher von rund 1,5 × 10^9 und 4,0 × 10^8 Sonnenmassen an, wobei beide etwa mit der theoretischen Eddington-Grenze oder leicht darüber Materie aufnehmen, dem Punkt, an dem der Strahlungsdruck die Schwerkraft ausgleicht (Eddington-Verhältnisse von etwa 1,23 und 1,07) ^[3].

Zum Vergleich: Universe Magazine merkt an, dass Sagittarius A*, das Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße, etwa 4 Millionen Sonnenmassen hat, das größere Mitglied des Paars also mehr als 300-mal so massereich ist ^[5].

Die beiden Quasare sind etwa 18.100 Lichtjahre voneinander entfernt, rund ein Fünftel des Durchmessers der Milchstraße ^[2]. Am Himmel entspricht das einem Abstand von nur 0,98 Bogensekunden, und ihre Rotverschiebungen, etwa 6,078, sind nahezu identisch, mit einem Geschwindigkeitsunterschied von rund 15 Kilometern pro Sekunde ^[3].

Onorato sagt, das Paar werde gesehen, als das Universum „erst ein Dreizehntel seines Alters“ hatte, und findet es erstaunlich, dass seine Schwarzen Löcher etwa so massereich sind wie die heute beobachteten ^[2].

Warum können Forschende dieses Quasarpaar nicht erklären?

Weil Schwarze Löcher dieser Masse mehr Zeit zum Wachsen brauchen dürften, als das Universum zu diesem Zeitpunkt hatte ^[2][4]. Onorato sagt, es gebe „keine abschließende theoretische Erklärung“, wie auch nur einer dieser Riesenquasare so früh existieren kann, geschweige denn zwei ^[2].

Space.com erklärt, dass Schwarze Löcher nach aktuellen Modellen mindestens eine Milliarde Jahre des Fressens und Verschmelzens brauchen sollten, um Millionen oder Milliarden Sonnenmassen zu erreichen ^[4]. Universe Magazine ergänzt die Physik: Materie kann nicht mit beliebiger Rate hineinfallen, weil erhitztes Gas Strahlung aussendet, die anderes Material wegdrückt; ausgehend von einem Keim aus einem Sternüberrest würde das Erreichen von einer Milliarde Sonnenmassen eine nahezu maximale Materieaufnahme fast während der gesamten Zeit seit dem Urknall erfordern ^[5].

Die Studie stellt außerdem fest, dass ein so enges Paar weit häufiger ist, als es sich aus Messungen der Häufung früher Quasare erwarten ließe, nämlich um etwa das 100- bis 1.000-Fache ^[3]. Die Autoren vermuten, dass dies auf eine verborgene Population durch Verschmelzungen ausgelöster Quasarpaare oder auf eine ungewöhnlich dichte Umgebung hindeutet ^[3].

Astronomen haben im frühen Universum bereits einzelne schnell wachsende Schwarze Löcher gefunden; zwei nebeneinander zu finden, macht das Rätsel größer ^[4][5]. Ein weiteres Ergebnis zu Schwarzen Löchern aus diesem Monat behandelt der Ratgeber M87-Schwarzes-Loch-Bild bestätigt: Was die Studie zeigt.

Wie fanden Webb und Gemini das Quasarpaar?

Webb entdeckte den zweiten Quasar in Durchmusterungsdaten, und Gemini North trennte die beiden vom Boden aus ^[2]. Die Schritte, wie NOIRLab sie beschreibt ^[2]:

1. Durchmusterung: Die Aether-Durchmusterung, ein JWST-Programm unter Leitung von Emanuele Paolo Farina von NSF NOIRLab/Gemini, beobachtete mit der Integral Field Unit von Webbs Nahinfrarot-Spektrografen 200 Quasare, 43 % aller aus dieser Epoche bekannten Quasare.
2. Entdeckung: Bei der visuellen Durchsicht der Daten bemerkte das Team, dass der Quasar J1602+4228A einen Begleiter hatte.
3. Auflösung: Der Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS) an Gemini North auf dem Maunakea in Hawaii löste die beiden Quasare einzeln auf. Der lichtschwächere, J1602+4228B, ist so nah und so dunkel, dass seine Beobachtung vom Boden aus nahezu unmöglich hätte sein müssen.
4. Prüfung: Mit dem Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) wurde getestet, ob eine Gravitationslinse ein zweites Bild eines einzelnen Quasars erzeugen könnte.

Onorato sagt, der Himmel über dem Maunakea sei „so klar und scharf“ gewesen, dass das Team die Daten in nur zwei Nächten gesammelt habe ^[2]. Gemini North gehört zum International Gemini Observatory, das von der US-amerikanischen National Science Foundation gemeinsam mit Kanada, Chile, Brasilien, Argentinien und der Republik Korea geleitet wird ^[2].

Könnte es ein einzelner, doppelt gesehener Quasar sein?

Möglicherweise, auch wenn das Team es nicht glaubt; ein Linsenmodell wird noch benötigt, um es vollständig auszuschließen ^[2][5]. Eine massereiche Galaxie zwischen uns und einem Quasar kann dessen Licht zu mehr als einem Bild verbiegen. Solche Kopien hätten dieselbe spektrale Form ^[5].

• Belege für ein echtes Paar: Die GMOS-Spektren zeigen Unterschiede in der Form der Spektren der beiden Quasare, weshalb das Team ein echtes physisches Paar favorisiert ^[2].
• Verbleibender Zweifel: NOIRLab stellt fest, dass ein Linsenmodell nötig ist, um Gravitationslinsenwirkung endgültig auszuschließen ^[2]. Die Zusammenfassung der Studie beschreibt das Objekt als „den kompaktesten bekannten Quasarpaar-Kandidaten“ in der Epoche der Reionisation ^[3].

Diese Vorsicht ist wichtig, wenn man Schlagzeilen liest, in denen Astronomen „fassungslos“ sind ^[4]. Das Ergebnis ist veröffentlicht und begutachtet, doch seine Deutung als zwei getrennte Schwarze Löcher ist die vom Team bevorzugte Lesart, noch keine Gewissheit ^[1][2].

Was bedeutet der Name Nāpōwawāʻenakaulua?

Er lässt sich übersetzen als „Zwei Himmelskörper aus unergründlicher mächtiger Dunkelheit im Glanz der Hitze, die Energie in das Universum wiedergeboren lässt“ ^[2]. Der Name wurde vom Programm A Hua He Inoa am ʻImiloa Astronomy Center of Hawaiʻi und vom Hawaiian Language College Ka Haka ʻUla O Keʻelikōlani der University of Hawaiʻi geschaffen ^[2].

NOIRLab sagt, er sei von Larry Kimura geschaffen worden und setze sich zusammen aus ^[2]:

• Nā: einer Pluralmarkierung;
• Pō: unergründliche mächtige Dunkelheit, für die Schwarzen Löcher;
• Wawā: Wiedergeburt oder Zeugung;
• ʻEna: Glanz der Hitze, für die Strahlung der einfallenden Materie;
• Kaulua: doppelt oder Paar.

Er knüpft an zwei frühere Namen desselben Programms an: Pōwehi, für das erste Bild eines Schwarzen Lochs im Jahr 2019, und Pōniuāʻena, den zum Zeitpunkt seiner Entdeckung im Jahr 2020 am weitesten entfernten bekannten Quasar ^[2].

Wie geht es mit dem Quasarpaar weiter?

Mit dem Bau eines Linsenmodells und der Suche nach den Galaxien, die das Paar umgeben könnten ^[2][5]. Das Team vermutet, dass Nāpōwawāʻenakaulua einen extremen Gipfel der Materiedichte im frühen Universum markieren könnte, in dem Wechselwirkungen von Galaxien sowohl die Sternentstehung als auch das schnelle Wachstum Schwarzer Löcher antrieben ^[2].

Wenn das stimmt, sollten sich weitere Galaxien um das Paar häufen, daher ist die Suche nach dieser umgebenden Population der nächste Test, merkt Universe Magazine an ^[5]. Onorato nennt das System „ein Labor“ zur Untersuchung, wie sich die ersten massereichen Galaxien und ihre zentralen Schwarzen Löcher aufbauten ^[2].

Das Paar wurde in der Aether-Stichprobe von 200 frühen Quasaren gefunden ^[2], und die Studie liest seine Seltenheit im Verhältnis zur Häufung als Hinweis auf durch Verschmelzungen ausgelöste Paare oder eine dichte Umgebung ^[3]. Mehr dazu, wie große Himmelsdurchmusterungen seltene Objekte finden, bietet der Ratgeber Euclid-Weltraumteleskop: Was die neue ESA-Karte zeigt.