Entdeckung eines neuen „Little Red Dots“ in einer sehr massereichen Umgebung

17. September 2025, von Heiko Fuchs

Foto: James Webb Weltraumteleskop und UHH/MIN/Schindler

Illustration aus den Daten des James Webb Weltraumteleskops zum Fund des sogenannten Little Red Dots

Forschende der Hamburger Sternwarte am Fachbereich Physik der Universität Hamburg haben ein sogenanntes Little Red Dot im frühen Universum entdeckt. Diese Klasse von Objekten ist erst seit Kurzem bekannt und könnte neue Einblicke in die Entstehung sowie Entwicklung supermassereicher Schwarzer Löcher geben. Die ersten Ergebnisse wurden nun in der Fachzeitschrift „Nature Astronomy“ veröffentlicht.

Mithilfe des James Webb Weltraumteleskops und eines speziell entwickelten Beobachtungsprogramms haben die Hamburger Forschenden zufällig ein bislang einzigartiges Objekt entdeckt, das zu den sogenannten Little Red Dots gehört.

Little Red Dots sind eine Klasse von Objekten, die erst im Jahr 2023 durch das James Webb Teleskop entdeckt wurden. Sie werden zurzeit als eine Art wachsendes, supermassereiches Schwarzes Loch verstanden.

Das nun gefundene Little Red Dot wurde bei einer extrem hohen Rotverschiebung von z=7,3 beobachtet. Mit der Rotverschiebung lässt sich die Entfernung von kosmischen Objekten bestimmen. Weil das Licht von weitentfernten Objekten sehr lange zur Erde unterwegs ist, lässt sich damit auch in die Vergangenheit schauen.  Das in Hamburg gefundene Little Red Dot befindet sich in einer Zeit, in der das heute etwa 14 Milliarden Jahre alte Universum erst 730 Millionen Jahre jung war – in einer Epoche also, in der bislang nur ungefähr ein Dutzend supermassereiche Schwarze Löcher bekannt sind.

Supermassereiche Schwarze Löcher im frühen Universum stellen Forschende weltweit vor Rätsel, da sie zu massereich erscheinen, als dass sie zu diesem frühen Zeitpunkt entstanden sein könnten. Die Entdeckung der Little Red Dots, die allem Anschein nach weniger Masse besitzen, aber nach Hochrechnungen viel häufiger vorkommen, könnte dazu beitragen, das Puzzle der supermassereichen Schwarzen Löcher zu lösen.

Das von den Hamburger Forschenden entdeckte Little Red Dot erscheint als eine kompakte und zugleich rot leuchtende Quelle auf den Bildern des James Webb Weltraumteleskops. Die wissenschaftliche Analyse zeigt, dass das Schwarze Loch in diesem Objekt fast 500 Millionen Mal so viel wie die Sonne wiegt – eine riesige Masse für so eine frühe Entstehungszeit. Besonders an diesem Objekt ist zudem, dass in seiner direkten Nachbarschaft acht weitere Galaxien gefunden wurden. Diese Häufung weist darauf hin, dass sich das Objekt in einem Knotenpunkt kosmischer Strukturen befindet.

Dr. Jan-Torge Schindler von der Hamburger Sternwarte der Universität Hamburg
(Foto: UHH/MIN/Fuchs)

„Die Studie zeigt, dass supermassereiche Schwarze Löcher als Little Red Dots bereits sehr früh im Universum existierten und auch in dichten galaktischen Umgebungen wuchsen“, sagt der Erstautor der Studie und Emmy Noether Gruppenleiter, Dr. Jan-Torge Schindler von der Hamburger Sternwarte der Universität Hamburg. Bisher hätten die Forschenden die Entstehung und frühe Entwicklung des Universums vor allem mit Quasaren untersucht. Quasare sind extrem hell leuchtende Galaxien, deren Licht durch den Wachstumsprozess supermassereicher Schwarzer Löcher in ihren Zentren dominiert wird. Es sind gerade die Milliarden Sonnenmassen schweren Schwarzen Löcher der Quasare, deren Existenz so schwierig zu erklären ist.

Wenn nun also die Schwarzen Löcher der Little Red Dots in ähnlichen Umgebungen wachsen wie jene, in denen Quasare beobachtet werden, könnte dies darauf hindeuten, dass supermassereiche Schwarze Löcher dort langanhaltend wachsen und zuerst als Little Red Dot erscheinen, bevor sie zum hell leuchtenden Quasar werden.

„Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die Little Red Dots verborgene Vorstufen der Quasare sein könnten. Auf diese Weise könnten die Schwarzen Löcher trotz der kurzen Lebenszeit als Quasar längere Zeit kontinuierlich wachsen. Das würde helfen, ihre hohen Massen so früh im Universum zu erklären“, führt Schindler aus.

Langfristig planen die Forschenden, im Rahmen des James-Webb-Programms „COSMOS-3D“ noch mehr solcher Objekte zu identifizieren, um besser zu verstehen, ob es eine solche evolutionäre Verbindung zwischen Quasaren und Little Red Dots gibt. Ziel ist es, die Entstehung und Entwicklung supermassereicher Schwarzer Löcher in den ersten Milliarden Jahren möglichst genau nachzuvollziehen.