# James-Webb-Teleskop: Schwarzes Loch ESO 428-G14 – Jets erhitzen Staub

*Wissenschaft & Technik · Ayşe Demir-Müller · 2026-08-18*

## Key facts

- Das James-Webb-Teleskop hat in der aktiven Galaxie ESO 428-G14 erstmals detailliert Hinweise darauf gefunden, dass die Radiojets den umgebenden Staub erhitzen könnten.
- Die Entdeckung legt nahe, dass die Energie der Jets, nicht die direkte Strahlung des Schwarzen Lochs, die dominierende Rolle bei der Erwärmung des Staubs spielen könnte.
- ESO 428-G14 beherbergt einen aktiven galaktischen Kern, bei dem supermassereiches Material in das Schwarze Loch fällt und dabei gewaltige Energiemengen freisetzt.
- Diese Beobachtung liefert neue Erkenntnisse darüber, wie Schwarze Löcher die Entwicklung ihrer Galaxien beeinflussen könnten.

Das Wichtigste in Kürze

Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop deuten darauf hin, dass in der aktiven Galaxie ESO 428-G14 die Radiojets, also starke Materiestrahlen, für die Aufheizung des umgebenden Staubs verantwortlich sein könnten. Diese Jets stammen vom zentralen supermassereichen Schwarzen Loch, doch die Wärme entsteht möglicherweise nicht direkt an seinem Ereignishorizont, sondern durch die Energie der Strahlen.

## Ein kosmisches Rätsel: Was heizt den Staub um Schwarze Löcher auf?

Stellen Sie sich vor, Sie blicken mit dem James-Webb-Weltraumteleskop tief ins Zentrum einer fernen Galaxie. Dort, wo ein supermassereiches Schwarzes Loch mit Millionen oder Milliarden Sonnenmassen lauert, erwarteten Forscher eine bestimmte Energiequelle. Doch die Realität könnte anders aussehen: Möglicherweise sind es nicht die Strahlung des Schwarzen Lochs selbst, sondern gewaltige Radiojets, die den umgebenden Staub erhitzen und formen. Diese Erkenntnis könnte bisherige Theorien erschüttern.

Die überraschende Entdeckung gelang der internationalen GATOS-Kollaboration (Galactic Activity, Torus, and Outflow Survey) bei der Beobachtung der aktiven Galaxie ESO 428-G14, die etwa 70 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Eine aktive Galaxie besitzt in ihrem Zentrum einen sogenannten aktiven galaktischen Kern (AGN), also ein Schwarzes Loch, das große Mengen an Materie aufnimmt und dabei enorme Energiemengen freisetzt.

> „Es gibt viele Debatten darüber, wie aktive galaktische Kerne Energie an ihre Umgebung abgeben", erklärte David Rosario, Senior Lecturer an der Newcastle University und Mitglied des GATOS-Teams. „Wir hätten nicht erwartet, dass Radiojets diese Art von Schäden verursachen. Aber genau das sehen wir."

Die Forscher waren überrascht, als sie die Infrarotdaten des James-Webb-Teleskops auswerteten. Der Staub rund um das Schwarze Loch in ESO 428-G14 erstreckt sich entlang der Jets, jener energiereichen Ströme, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit aus den Polen des Schwarzen Lochs schießen. Bisher galt die Annahme, dass die intensive Strahlung der heißen Akkretionsscheibe, jener rotierenden Scheibe aus Gas und Staub, die das Schwarze Loch speist, für die Aufheizung verantwortlich sei. Die neuen Aufnahmen zeigen jedoch ein anderes Bild.

Doch was bedeutet das für unser Verständnis des Kosmos? Die Erkenntnisse aus ESO 428-G14 könnten grundlegend verändern, wie Astronomen die Wechselwirkung zwischen Schwarzen Löchern und ihrer Umgebung begreifen. Die Jets sind offenbar keine passiven Begleiterscheinungen, sondern könnten aktive Gestalter ihrer kosmischen Nachbarschaft sein. Sie stoßen mit dem Staub zusammen, erhitzen ihn womöglich auf hohe Temperaturen und formen so die Strukturen, die wir mit Teleskopen beobachten können.

Diese Entdeckung wirft zugleich neue Fragen auf: Wenn Radiojets den Staub um Schwarze Löcher aufheizen, welche Rolle spielen sie dann bei der Entstehung neuer Sterne? Und wie beeinflussen sie die Entwicklung ihrer gesamten Galaxie? Die Antworten könnten helfen, die komplexen Rückkopplungsmechanismen zu verstehen, die das Wachstum von Galaxien über Jahrmilliarden steuern.

### ESO 428-G14: Eine Galaxie mit aktivem galaktischen Kern

Rund 70 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt liegt eine Galaxie, die Astronomen seit Jahren fasziniert: ESO 428-G14. Doch was macht dieses Sternensystem so besonders? In ihrem Zentrum verbirgt sich ein supermassereiches Schwarzes Loch, das Materie in großen Mengen aufnimmt und dabei enorme Energiemengen freisetzt. Solche Objekte nennen Fachleute aktive Galaxien, und sie gehören zu den hellsten Erscheinungen im gesamten Kosmos.

Der Begriff "aktiver galaktischer Kern" (AGN) beschreibt das Herzstück dieser Galaxien. Ein supermassereiches Schwarzes Loch zieht dort Staub und Gas an, die sich in einer rotierenden Scheibe um das Objekt sammeln. Akkretionsscheiben um supermassereiche Schwarze Löcher können Temperaturen von bis zu 10 Millionen Grad Celsius erreichen und strahlen intensiv über das gesamte elektromagnetische Spektrum, vom Radiowellenbereich bis hin zur Röntgenstrahlung. Die enorme Gravitationskraft des Schwarzen Lochs erzeugt dabei Reibung, die das Material aufheizt und zum Leuchten bringt.

Um das Herz von ESO 428-G14 zu untersuchen, nutzte das internationale Forschungsteam GATOS (Galactic Activity, Torus, and Outflow Survey) Daten des James-Webb-Weltraumteleskops. Dieses Teleskop beobachtet den Kosmos im Infrarotbereich, und genau das macht es zu einem idealen Werkzeug für solche Studien. Denn der Staub, der den aktiven galaktischen Kern umgibt, verschluckt sichtbares Licht vollständig. Infrarotstrahlung hingegen durchdringt diese Staubschichten nahezu ungehindert, sodass die Forschenden erstmals einen klaren Blick auf das Geschehen unmittelbar um das Schwarze Loch werfen konnten.

Was das Team dabei entdeckte, übertraf alle Erwartungen und wirft ein völlig neues Licht auf die Wechselwirkungen zwischen Schwarzen Löchern und ihrer Umgebung. Die Verbindung zwischen den energiereichen Jets und dem umgebenden Staub erweist sich als weitaus komplexer, als bisherige Modelle vermuten ließen.

### Von „leisen" zu „lauten" Schwarzen Löchern: Ein Vergleich

Nicht jedes supermassereiche Schwarze Loch nimmt große Mengen an Materie auf. Manche führen ein geradezu ruhiges Dasein, während andere mit enormer Energie ihr Umfeld dominieren. Der Unterschied liegt in der Menge an Materie, die ihnen zur Verfügung steht.

Nehmen Sie Sagittarius A*, das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße. Mit etwa 4,3 Millionen Sonnenmassen ist es zwar gewaltig, aber es ist von vergleichsweise wenig Materie umgeben. Astronomen bezeichnen es daher als „leises" Schwarzes Loch. Seine Nahrungsaufnahme ist so spärlich, dass man sie mit einem Menschen vergleichen kann, der alle Millionen Jahre ein einzelnes Reiskorn verspeist.

Ganz anders verhält es sich mit M87* im Zentrum der Galaxie Messier 87, die etwa 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Dieses Schwarze Loch ist ein Gigant selbst unter den supermassereichen Schwarzen Löchern. Mit ungefähr 6,5 Milliarden Sonnenmassen ist es mehr als tausendmal massereicher als Sagittarius A*. Umgeben von einer dichten Akkretionsscheibe aus Gas und Staub, wird es kontinuierlich mit Materie versorgt und zählt damit zu den „lauten" Vertretern seiner Art.

Diese Gegenüberstellung zeigt eindrucksvoll die enorme Bandbreite, die unter supermassereichen Schwarzen Löchern existiert. Sie verdeutlicht zugleich, unter welchen Bedingungen ein aktiver galaktischer Kern entsteht. Akkretionsscheiben wie die um M87* können Temperaturen von bis zu 10 Millionen Grad Celsius erreichen. In solchen extremen Umgebungen wird die Energie freigesetzt, die einen aktiven galaktischen Kern so hell leuchten lässt, dass er die gesamte Sternenpopulation seiner Galaxie überstrahlen kann. Genau solche aktiven Kerne stehen im Fokus der Forschung mit dem James-Webb-Teleskop, denn sie geben Aufschluss darüber, wie Schwarze Löcher ihre Umgebung beeinflussen und formen.

### Die Akkretionsscheibe: Wo Materie auf extreme Temperaturen erhitzt wird

Materie fällt nicht direkt in ein Schwarzes Loch. Sie besitzt einen Eigendrehimpuls und kann deshalb nicht einfach in das Schwarze Loch fallen. Stattdessen sammelt sie sich in einer rotierenden, abgeflachten Scheibe um das Objekt, der sogenannten Akkretionsscheibe.

In dieser Scheibe entfaltet die Schwerkraft des Schwarzen Lochs ihre volle Wucht. Durch Reibung und gravitative Kräfte wird das Material so stark komprimiert und erhitzt, dass Temperaturen von bis zu zehn Millionen Grad Celsius entstehen. Bei diesen Werten glüht die Scheibe hell auf und strahlt intensiv Licht ab. Genau diese Strahlung macht einen aktiven galaktischen Kern, kurz AGN, für uns weit entfernte Beobachter so gut sichtbar.

Doch nicht alles, was in die Scheibe gerät, verschwindet auch im Schwarzen Loch. Starke Magnetfelder lenken einen Teil der geladenen Teilchen zu den Polen um und beschleunigen sie dort auf nahezu Lichtgeschwindigkeit. Diese Teilchenstrahlen, die sogenannten Jets, werden senkrecht zur Scheibe ins All geschleudert. Sie rasen mit unvorstellbarer Energie durch den Raum und könnten ihre Spuren im umliegenden Staub und Gas hinterlassen. Die Beobachtungen des James-Webb-Teleskops an der Galaxie ESO 428-G14 zeigen nun, wie diese Jets den Staub um das Schwarze Loch aufheizen und formen könnten. Das ist ein entscheidender Hinweis darauf, wie aktiv ein solches supermassereiches Schwarzes Loch sein kann.

### Die Überraschung im Infrarotlicht: Wie das James-Webb-Teleskop durch den Staub blickt

Das James-Webb-Teleskop ermöglicht Einblicke in die Staubstrukturen um Schwarze Löcher, die zuvor unmöglich schienen. Denn der Staub, der aktive galaktische Kerne umgibt, blockiert das sichtbare Licht und verdeckt das Zentrum. Infrarotlicht jedoch durchdringt diesen Staub, und das James-Webb-Weltraumteleskop ist genau auf diese Wellenlängen spezialisiert. Damit ist es das ideale Werkzeug, um in die verborgenen Herzen dieser kosmischen Riesen zu blicken.

Als die Forscher der GATOS-Kollaboration, kurz für Galactic Activity, Torus and Outflow Survey, das Teleskop auf die aktive Galaxie ESO 428-G14 richteten, die etwa 70 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt liegt, erwarteten sie Bestätigung. Stattdessen erhielten sie eine Überraschung. Der Staub um das supermassereiche Schwarze Loch war nicht gleichmäßig verteilt, sondern entlang der Jets angeordnet. Diese Jets, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit fliegen, könnten den Staub formen und erhitzen.

Diese Beobachtung widerspricht der bisherigen Annahme, die Energiequelle sei das Schwarze Loch selbst. Die Daten legen nahe, dass die Jets eine viel größere Rolle spielen könnten als bisher gedacht. Sie sind möglicherweise nicht nur passive Begleiterscheinungen, sondern gestalten aktiv ihre Umgebung. David Rosario, Senior Lecturer an der Newcastle University und Mitglied des GATOS-Teams, fasste zusammen: Über die Frage, wie aktive galaktische Kerne Energie an ihre Umgebung abgeben, wird viel diskutiert. Dass Radiojets solche Auswirkungen haben könnten, damit hatte niemand gerechnet.

Der Staub um einen aktiven galaktischen Kern ist kein statisches Gebilde. Er wird von den gewaltigen Kräften in seiner Nähe geformt und erhitzt. Die neuen Erkenntnisse aus den Infrarotbeobachtungen deuten darauf hin, dass die Jets den Staub nicht nur aufheizen, sondern ihn auch umgestalten könnten. Das wirft ein neues Licht auf die komplexen Wechselwirkungen zwischen einem Schwarzen Loch und seiner Umgebung. Die Studie wurde in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht und markiert einen wichtigen Schritt, um zu verstehen, wie diese massereichen Objekte ihre Galaxien prägen.

### Was bedeutet diese Entdeckung für die Zukunft der Astronomie?

Die neuen Beobachtungen werfen grundlegende Fragen darüber auf, wie Jets, Staub und die Entwicklung von Galaxien miteinander verwoben sind. Bislang gingen Forscherinnen und Forscher davon aus, dass die intensive Strahlung des Schwarzen Lochs selbst den umgebenden Staub aufheizt. Die Daten des James-Webb-Teleskops legen nun nahe, dass die Radiojets eine weitaus größere Rolle spielen könnten, als bislang angenommen wurde.

Die Ergebnisse der GATOS-Kollaboration, die in den *Monthly Notices of the Royal Astronomical Society* veröffentlicht wurden, zeigen einen direkten Zusammenhang zwischen den energiereichen Ausströmungen und der Struktur des Staubs. Diese Erkenntnis könnte das bisherige Verständnis aktiver Galaxienkerne grundlegend verändern. Die Jets scheinen den Staub nicht nur zu erhitzen, sondern ihn womöglich auch zu formen und umzuverteilen.

Für die kommenden Jahre sind weitere Untersuchungen geplant, um zu verstehen, wie diese supermassereichen Schwarzen Löcher ihre Wirtsgalaxien prägen. Besonders spannend ist die Frage, wie Materie in aktiven galaktischen Kernen recycelt wird. Die Doktorandin Houda Haidar von der Newcastle University, die Teil des GATOS-Teams ist, beschreibt die Arbeit mit den exklusiven JWST-Daten als außergewöhnliche Gelegenheit. Sie betont, wie privilegiert sie sich fühle, mit führenden Expertinnen und Experten auf diesem Gebiet zusammenzuarbeiten und als eine der ersten diese beeindruckenden Aufnahmen auswerten zu dürfen.

Die Erkenntnisse zu ESO 428-G14 könnten auch Aufschluss über unsere eigene galaktische Heimat geben. Während das Schwarze Loch Sagittarius A* im Zentrum der Milchstraße mit rund 4,3 Millionen Sonnenmassen vergleichsweise ruhig ist, zeigen die Beobachtungen, wie dynamisch und komplex die Umgebung aktiverer Schwarzer Löcher sein kann. Die Wechselwirkung zwischen Jets und Staub ist ein Schlüssel zum Verständnis des kosmischen Materiekreislaufs, der Galaxien über Milliarden von Jahren hinweg formt.


## Frequently asked questions

**Was hat das James-Webb-Teleskop um das Schwarze Loch in ESO 428-G14 entdeckt?**

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat in der aktiven Galaxie ESO 428-G14, etwa 70 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, Hinweise darauf gefunden, dass Radiojets den umgebenden Staub erhitzen und formen könnten. Die Jets bewegen sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit und erzeugen durch Kollisionen mit dem umliegenden Material Schockwellen, die das Gas und den Staub um das supermassereiche Schwarze Loch aufheizen.

**Wie heizen Radiojets den Staub um ein supermassereiches Schwarzes Loch auf?**

Die Radiojets rasen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durch das umliegende Material und kollidieren dabei mit dem Staub und Gas. Diese Kollisionen erzeugen Schockwellen, die Energie auf den Staub übertragen und ihn stark erhitzen. Dieses Ergebnis der GATOS-Kollaboration überraschte die Forschenden, da sie zuvor annahmen, die Energie stamme direkt vom Schwarzen Loch selbst.

**Warum ist die Galaxie ESO 428-G14 als aktiv klassifiziert?**

Eine Galaxie gilt als aktiv, wenn ihr zentraler Bereich, der aktive galaktische Kern (AGN), über das gesamte elektromagnetische Spektrum hinweg intensive Strahlung aussendet. Bei ESO 428-G14 wird diese Energie durch ein supermassereiches Schwarzes Loch erzeugt, das große Mengen an Materie aus seiner Umgebung aufnimmt und dabei enorme Helligkeit produziert.

**Wer hat die neue Studie über Schwarze Löcher mit dem James-Webb-Teleskop durchgeführt?**

Die Entdeckung gelang den Mitgliedern der GATOS-Kollaboration (Galactic Activity, Torus, and Outflow Survey). Zu ihnen gehören unter anderem David Rosario, Senior Lecturer an der Newcastle University, sowie die Doktorandin Houda Haidar von der School of Mathematics, Statistics and Physics derselben Universität. Die Ergebnisse wurden in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.

**Was unterscheidet das Schwarze Loch in ESO 428-G14 von Sagittarius A* in der Milchstraße?**

Das supermassereiche Schwarze Loch Sagittarius A* im Zentrum unserer Milchstraße besitzt etwa 4,3 Millionen Sonnenmassen und ist von so wenig Materie umgeben, dass es als ruhiges Schwarzes Loch gilt. Im Gegensatz dazu ist das Schwarze Loch in ESO 428-G14 von reichlich Staub und Gas umgeben, das es aktiv aufnimmt und dadurch einen leuchtenden aktiven galaktischen Kern erzeugt.

**Warum kann das James-Webb-Teleskop durch den Staub um Schwarze Löcher blicken?**

Der Staub um aktive galaktische Kerne absorbiert sichtbares Licht und viele andere Wellenlängen elektromagnetischer Strahlung. Infrarotes Licht jedoch durchdringt diesen Staub nahezu ungehindert. Da das James-Webb-Weltraumteleskop speziell für Beobachtungen im Infrarotbereich konstruiert wurde, kann es direkt ins Herz dieser verhüllten Regionen blicken und Strukturen sichtbar machen, die anderen Teleskopen verborgen bleiben.

**Welche Rolle spielen Akkretionsscheiben bei der Energieabgabe aktiver galaktischer Kerne?**

Akkretionsscheiben sind rotierende, abgeflachte Wolken aus Gas und Staub, die ein supermassereiches Schwarzes Loch umgeben. Durch gewaltige Gezeitenkräfte und Reibung erhitzt sich dieses Material auf Temperaturen von bis zu 10 Millionen Grad Celsius. Dadurch beginnt die Scheibe hell zu leuchten und trägt wesentlich zur Energieabgabe des aktiven galaktischen Kerns bei, der damit oft heller strahlt als alle Sterne seiner Galaxie zusammen. Hinweis der Redaktion: Einzelheiten der Beobachtung, die noch nicht durch unabhängige Studien bestätigt sind, werden in diesem Artikel als vorläufige Ergebnisse dargestellt.

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