Die erstaunlichsten und wichtigsten Schwarzen Löcher im Universum


Sie haben keine Oberfläche, wie ein Planet oder ein Stern. Sie sind nur durch ihre Schatten sichtbar. Und als ob ihre Verstohlenheit nicht beunruhigend genug wäre, dienen sie als galaktische Abflüsse und schlucken himmlisches Material, das ihrem „Ereignishorizont“, auch bekannt als Points of no Return, ein Haar zu nahe kommt.

Schwarze Löcher: nicht Ihre alltäglichen Todesfallen.

Während des Todes eines Sterns kollabiert eine enorme Menge an Sonnenmaterial in sich zusammen, drängt sich auf engstem Raum zusammen und bildet ein Schwarzes Loch. Aber einige sind riesiger und mysteriöser, Millionen- bis Milliarden Mal so groß wie die Masse der Sonne. Die Anziehungskraft eines Schwarzen Lochs ist so stark, dass nichts – nicht einmal Licht – entkommen kann.

Wenn es um unsichtbare Weltraumobjekte geht, wissen wir, dass es schwierig ist, sie miteinander zu vergleichen.

Keine Bange: Maschbar hat ein (proprietäres) Bewertungssystem entwickelt, das Schwarze Löcher basierend auf Masse, Spin, Standort, umkreisenden Begleitern, historischer Bedeutung und Flair bewertet – nicht zu verwechseln aufflackerndas Röntgenstrahlen, die manchmal schnell herausschießen können. Wenn wir „Flair“ sagen, meinen wir, dass jedes Loch einzigartig ist je ne sais quois.

Seit dem außergewöhnlichen wissenschaftlichen Durchbruch des Event Horizon Telescope am 12. Mai 2022 haben wir unsere Rangliste angepasst. Herzlichen Glückwunsch, Schütze A*, du supermassereiches Schwarzes Loch, du. Sie haben sich gerade einen viel höheren, begehrten Platz auf der Liste gesichert.

10. Die erste

Cygnus X-1

Stephen Hawking verlor bekanntermaßen 1974 eine Wette darüber, ob Cygnus X-1 ein Schwarzes Loch enthielt.
Bildnachweis: Optisch: DSS; Abbildung: NASA/CXC/M.Weiss Pressebild und Bildunterschrift

Cygnus X-1 ist das schwarze Loch damit fing alles an.

Obwohl es 1964 als Quelle mysteriöser Röntgenstrahlen entdeckt wurde, stimmte die wissenschaftliche Gemeinschaft für weitere drei Jahrzehnte nicht zu, dass es sich um ein Schwarzes Loch handelte.

Stephen Hawking berühmt eine Wette verloren In den 1970er Jahren wurde darüber diskutiert, ob Cygnus X-1 ein Schwarzes Loch enthielt, und Hawkings Zugeständnis von 1990 war ein Symbol dafür, wie weit die Beobachtungswissenschaft mit ihren Überlegungen zu diesem umstrittenen Thema gekommen war. Jetzt ist es eines der am besten untersuchten Objekte im Weltraum, und Wissenschaftler lernen auch heute noch neue Informationen darüber.

Cygnus X-1 ernährt sich von einem blauen Begleitstern und hat die 21-fache Masse der Sonne.

9. Der geneigte

MAXI J1820+070

Das Schwarze-Loch-System MAXI J1820+070 ist um mehr als 40 Grad von der Orbitalachse des Systems geneigt.
Quelle: Bild produziert mit Binsim/ R. Hynes

Dieser dreht sich auf die Seite.

Forscher fanden ein System, das aus einem kollabierten Stern besteht, der Materie von einem Begleitstern wegzieht – mit anderen Worten ein Schwarzes Loch und einen Weißen Zwerg eng umeinander kreisen. Das Duo mit dem Namen MAXI J1820+070 befindet sich in der Milchstraße, etwa 10.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Um die Sache noch seltsamer zu machen, liegen die Neigung und die Umlaufbahn des Schwarzen Lochs auf völlig unterschiedlichen Achsen.

Die Tatsache, dass dieses geneigte Schwarze Loch existiert stellt Theorien zur Entstehung von Löchern in Frage. Wie schief ist es? Astronomen maßen die Orbitalachse des Systems und verglichen sie mit Informationen, die über die Drehung des Schwarzen Lochs bekannt sind. Die Daten zeigten, dass die Rotationsachse um mehr als 40 Grad von der Orbitalachse des Systems geneigt war.

8. Die baldige Kollision

PKS2131-021

Ein Paar Schwarze Löcher in PKS 2131-021 nähert sich der Verschmelzung.
Bildnachweis: Caltech-IPAC

Ein supermassives Schwarzes Loch in 9 Milliarden Lichtjahren Entfernung scheint einen riesigen Kumpel zu haben, der etwas zu nahe kommt, um sich wohl zu fühlen.

Während die Umlaufbahn schrumpft, wird das Paar schwarzer Löcher in der PKS2131-021 Die Galaxie kommt einer Kollision immer näher. Das ist nur das zweite Paar von Schwarzen Löchern, die am Rande der Verschmelzung beobachtet wurden.

Es brauchte 45 Jahre Radiodaten, um zu diesem Schluss zu kommen, sagte Joseph Lazio vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien in einer Stellungnahme. Die beiden Schwarzen Löcher umkreisen sich alle zwei Jahre.

Die Auswirkungen werden voraussichtlich in etwa 10.000 Jahren eintreten. Das mag jetzt wie eine lange Zeit erscheinen, aber es würde 100 Millionen Jahre dauern, bis Schwarze Löcher dieser Größe ihre Umlaufbahn beginnen und dann verschmelzen. Die NASA sagte, dass diese beiden mehr als 99 Prozent des Weges zu ihrem großen Absturz zurückgelegt haben.

7. Der Aktenvernichter

PGC 043234

Wenn ein Stern einem Schwarzen Loch wie dem hier in der Galaxie PGC 043234 zu nahe kommt, verursacht seine Schwerkraft Gezeitenkräfte, die den Stern in Fetzen reißen können.
Bildnachweis: NASA/CXC/U. Michigan/J. Miller et al.; Abbildung: NASA/CXC/M. Weiss

Wissenschaftler haben ein Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie 290 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt inmitten eines grausamen Festmahls entdeckt.

Wenn ein Stern einem Schwarzen Loch zu nahe kommt, wie hier im PGC 043234 Galaxie, ihre Schwerkraft verursacht Gezeitenkräfte, die können Reiß den Stern in Fetzen. Bei diesen Ereignissen wird ein Teil der stellaren Trümmer mit hoher Geschwindigkeit herausgeschleudert, während der Rest in das Schwarze Loch fällt. Dies verursacht einen deutlichen Röntgenfleck, der jahrelang anhalten kann.

Mit drei Röntgenteleskopen entdeckte ein Team von Astronomen den letzten „Schrei“ eines Sterns, der zu nahe am Schwarzen Loch vorbeikam und verschlungen wurde.

„Das Schwarze Loch reißt den Stern auseinander und beginnt sehr schnell, Material zu schlucken, aber das ist noch nicht das Ende der Geschichte“, sagte Jelle Kaastra, einer der Autoren der Studie vom Institut für Weltraumforschung in den Niederlanden. „Das Schwarze Loch kann dieses Tempo nicht halten, also stößt es einen Teil des Materials nach außen.“

SIEHE AUCH:

Sehen Sie das supermassereiche Schwarze Loch der Milchstraße auf dem allerersten Foto

6. Der Thriller

GRS 1915+105

Was GRS 1915+105 ungewöhnlich macht, ist, dass es sich etwa 1.000 Mal pro Sekunde dreht.
Kredit: Röntgen (NASA/CXC/Harvard/J.Neilsen et al); Optisch (Palomar DSS2)

GRS 1915+105, an dem zwei Sterne beteiligt sind, ist die Mutter aller Teacups-Fahrten. Das System befindet sich im Sternbild Aquila, etwa 35.000 Lichtjahre von der Erde entfernt, und enthält ein Schwarzes Loch, das etwa die 14-fache Masse der Sonne hat.

Wie in anderen Schwarzen Löchern wirbeln Sterngase zum Zentrum. Während sie sich spiralförmig bewegen, bilden sie um das Loch herum ein Materialreservoir, das als Akkretionsscheibe bezeichnet wird.

Das Besondere an GRS 1915+105 ist, dass es sich dreht etwa 1.000 Mal pro Sekunde. Das ist die maximal mögliche Rate. Wissenschaftler messen den Spin, um festzustellen, wie stark das Schwarze Loch die Raumzeit direkt außerhalb des Lochs zieht Ereignishorizontder Punkt, über den hinaus nichts entkommen kann.

5. Das Mittelgewicht

B023-G078

Das Schwarze Loch in B023-G078 ist eines der wenigen bestätigten Schwarzen Löcher mittlerer Masse.
Bildnachweis: Iván Éder, HST ACS/HRC

Dieses Schwarze Loch ist etwas Besonderes, weil es in der Mitte liegt, daher ist der einzig passende Rang genau hier in der Mitte unserer Liste.

Das Schwarze Loch ist drinnen B023-G078ein riesiger Sternhaufen in der Galaxie neben uns, Andromeda.

Mit 100.000 Sonnenmassen ist es kleiner als die Schwarzen Löcher in den Zentren der meisten Galaxien, aber viel größer als die Schwarzen Löcher, die entstehen, wenn Sterne sterben und explodieren. Damit ist es eines der wenigen bestätigten Schwarzen Löcher mittlerer Masse eine Studie veröffentlicht in Das Astrophysikalische Journal im Januar.

Das neue Schwarze Loch ist ein sogenannter „stripped nucleus“, der aus Überresten kleiner Galaxien besteht, die in größere Galaxien zerfallen sind, deren äußere Sterne durch die Gravitationskräfte abgetragen wurden. Was übrig bleibt, ist ein wirklich winziger und dichter Kern einer einst kleinen Galaxie, die eine größere Galaxie umkreist, die ebenfalls ein Schwarzes Loch in ihrem Zentrum hat.

4. Das fehlende Glied

GNz7q

Wissenschaftler nennen GNz7q ein entscheidendes „fehlendes Bindeglied“ zwischen jungen Galaxien, die gerade beginnen, Sterne und Quasare zu bilden.
Bildnachweis: NASA, ESA, Garth Illingworth (UC Santa Cruz), Pascal Oesch (UC Santa Cruz, Yale), Rychard Bouwens (LEI), I. Labbe (LEI), Cosmic Dawn Center/Niels-Bohr-Institut/Universität Kopenhagen, Dänemark

Wissenschaftler rufen GNz7q ein entscheidendes „fehlendes Bindeglied“ zwischen jungen Galaxien, die gerade beginnen, Sterne zu bilden, und Quasaren, leuchtenden Objekten im frühen Universum.

Aktuelle Theorien sagen voraus, dass supermassive Schwarze Löcher wie dieses ihr Leben in den staubumhüllten Kernen von Starburst-Galaxien beginnen, bevor sie sich zu Quasaren entwickeln.

„GNz7q stellt eine direkte Verbindung zwischen diesen beiden seltenen Populationen her und bietet einen neuen Weg zum Verständnis des schnellen Wachstums supermassiver Schwarzer Löcher in den frühen Tagen des Universums“, sagte Seiji Fujimoto, Astronom am Niels-Bohr-Institut der Universität Kopenhagen und Erstautor der Studie, in einer Stellungnahme. „Unsere Entdeckung ist ein Beispiel für Vorläufer der supermassereichen Schwarzen Löcher, die wir in späteren Epochen beobachten.“

Wissenschaftler glauben, dass dieses Schwarze Loch nur 750 Millionen Jahre nach dem Urknall existierte.

Das Strahlungsgemisch, das von dem Objekt ausgeht, kann laut NASA nicht allein der Sternentstehung zugeschrieben werden. Die Quelle des ultravioletten und infraroten Lichts stimmt mit den Materialien überein, von denen erwartet wird, dass sie auf ein Schwarzes Loch fallen.

3. Die Reinkarnation des Sterns

Henze 2-10

Anstatt Sterne in Stücke zu reißen und jeden Bissen zu verschlingen, fördert dieses Schwarze Loch in Henize 2-10 die Sternentstehung in einer Zwerggalaxie.
Bildnachweis: NASA, ESA, Z. Schutte (XGI), A. Reines (XGI), A. Pagan (STScI)

Schwarze Löcher sind kaum verstandene kosmische Körper, die im Allgemeinen als Vakuum angesehen werden, das Licht aus dem Universum saugt.

Ein schwarzes Loch drin Henze 2-10 nimmt dieses negative Klischee tatsächlich und stellt es auf den Kopf. Anstatt Sterne in Stücke zu reißen und jeden Bissen zu verschlingen, soll dieses Schwarze Loch die Sternentstehung in einer Zwerggalaxie fördern. Es ist wie Reinkarnation.

Bildgebung und Spektroskopie des Hubble-Weltraumteleskops zeigen einen Gasstrom, der sich „wie eine Nabelschnur“ vom Schwarzen Loch bis zu einer hellen Sterngeburtsregion erstreckt. laut NASAwodurch die Bildung von Sternhaufen ausgelöst wird.

Das Foto oben zeigt die Galaxie, die mit jungen Sternen glänzt. Das helle Zentrum, eingehüllt in rosafarbene Wolken und dunklen Staub, zeigt die Region des Schwarzen Lochs an.

2. Der Nachbar

Schütze A*

Sagittarius A* ist das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße.
Bildnachweis: Event Horizon Telescope

Treffen Sie das supermassive Schwarze Loch Ihrer Nachbarschaft, Schütze A*. Dies ist das Schwarze Loch im Herzen der Milchstraße, 4 Millionen Mal massiver als die Sonne.

Aber es ist nicht so nah, wie Sie vielleicht denken. Wissenschaftler haben seine Entfernung von der Erde auf 26.000 Lichtjahre geschätzt.

Sagittarius A*, ausgesprochen „Sagittarius A-star“ oder kurz Sgr A*, hatte kürzlich einen großen Tag. Am 12. Mai 2022 veröffentlichte die Event Horizon Telescope-Gruppe ein aktuelles Foto des Schwarzen Lochs, das zweite derartige Bild, das jemals gemacht wurde. Wissenschaftler sagen, dass das bahnbrechende Bild eine bahnbrechende Errungenschaft ist, weil das Schwarze Loch in der Milchstraße so häufig vorkommt. Seine Untersuchung wird es den Forschern ermöglichen, mehr über typische supermassereiche Schwarze Löcher im gesamten Universum zu erfahren.

1. Der Beweis

Messier-87

Das Schwarze Loch von M87 ist das erste jemals fotografierte. Was Sie sehen, ist sein Schattenwurf auf die helle Akkretionsscheibe, die ihn umkreist.
Bildnachweis: Event Horizon Telescope Collaboration et al.

Mehr als 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt liegt ein besonderes supermassereiches Schwarzes Loch. Dieses Loch befindet sich im Zentrum der elliptischen Galaxie Messier-87hat eine 6,5 Milliarden Sonnenmasse.

Aber das ist es nicht, was es außergewöhnlich macht. Warum verdient M87* den Platz Nr. 1? Ganz einfach: Es war das erste jemals fotografierte Objekt, das einen visuellen Beweis für Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie in Aktion lieferte.

Schwarze Löcher sind per Definition unsichtbar – kein Licht kann schnell genug reisen, um ihnen zu entkommen. Astronomen erkennen sie daran, wie ihre Schwerkraft mit anderen Objekten interagiert, und Künstler erstellen dramatische Illustrationen und Videos, um sie darzustellen.

In diesem Fall haben Wissenschaftler das Schwarze Loch von M87 als Silhouette aufgenommen. Sie vollbrachten dieses Kunststück mit mehrere bodengebundene Radioteleskope arbeiten zusammen als ein Teleskop von der Größe der Erde.

Was Schwarze Löcher angeht, so ist dieses hier ziemlich wild und schleudert einen riesigen Strahlungsstrahl so weit hinaus wie an den Rand seiner Galaxie.



Hinterlasse eine Antwort

%d Bloggern gefällt das: