Ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum unserer Galaxie dreht sich so schnell, dass es die Raumzeit verzerrt und die Form eines Fußballs annimmt.
Das Schwarze Loch mit dem Namen Sagittarius A* (Sgr A*) befindet sich 26.670 Lichtjahre (32,2 Millionen Meilen) von der Erde entfernt.
Die Raumzeit verbindet die drei Dimensionen des Raums mit der vierten Dimension der Zeit. Wenn sie beschleunigt wird, verhält sie sich wie ein riesiges Trampolin, das sich um das Schwarze Loch biegt und es zerquetscht, bis es eine eher ovale Form annimmt.
Daten des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA und des Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) der National Science Foundation wurden verwendet, um die geschätzte Masse des Schwarzen Lochs zu ermitteln und abzuschätzen, wie schnell es sich drehte.
Die NASA veröffentlichte eine Illustration, die den Querschnitt des fußballförmigen, supermassiven Schwarzen Lochs zeigt, umgeben von wirbelnder Materie.
Die Forscher verwendeten eine neue Methode namens „Outflow-Methode“, die Röntgen- und Radiodaten sowie die kombinierten Ergebnisse des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA und des Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) der National Science Foundation untersuchte.
Die Ausflussmethode ermöglichte erstmals eine genauere Schätzung der Masse des Schwarzen Lochs und seiner Rotationsgeschwindigkeit.
Die Ausflussmethode bestimmt die Beziehung zwischen der Rotationsgeschwindigkeit des Schwarzen Lochs und seiner Masse, den Eigenschaften der Materie, die sich in der Nähe des Schwarzen Lochs befindet, und seinen Ausflusseigenschaften.
Der gebündelte Ausfluss – vom Schwarzen Loch emittierte Teilchen – erzeugt Radiowellen, und die Gasscheibe, die das Schwarze Loch umgibt, ist für die Röntgenemission verantwortlich.
Laut ihrer in Oxford Academic veröffentlichten Studie fanden Forscher heraus, dass sich SGR A* mit einer Winkelgeschwindigkeit dreht – der Geschwindigkeit, mit der sich ein Objekt dreht –, die etwa 60 Prozent des maximal möglichen Wertes und einem Drehimpuls von 90 Prozent entspricht.
Ein Beispiel für einen Drehimpuls wäre, wenn ein Eiskunstläufer beim Drehen seine Arme und Beine näher an seinen Körper zieht, was dazu führt, dass er sich schneller dreht und gleichzeitig den gleichen Impuls behält.
Sgr A* dreht sich mit einer Winkelgeschwindigkeit von 60 Prozent des Maximalbetrags und 90 Prozent Drehimpuls
„Schwarze Löcher haben zwei grundlegende Eigenschaften: ihre Masse (wie viel sie wiegen) und ihren Spin (wie schnell sie rotieren)“, erklärte die NASA.
„Die Bestimmung eines dieser beiden Werte sagt den Wissenschaftlern viel über jedes Schwarze Loch und sein Verhalten aus.“
Die NASA hat eine Illustration veröffentlicht, die den Querschnitt des fußballförmigen, supermassereichen Schwarzen Lochs zeigt, umgeben von wirbelnder Materie.
Die schwarze Kugel in der Mitte der Abbildung stellt den Ereignishorizont dar – einen Bereich, in dem nichts entkommen kann, nicht einmal Licht.
„Wenn man das rotierende Schwarze Loch von der Seite betrachtet, wie in dieser Abbildung dargestellt, hat die umgebende Raumzeit die Form eines Fußballs.“ „Je schneller die Drehung, desto flacher der Fußball“, sagte die NASA.
In der Vergangenheit haben Astronomen die Rotationsgeschwindigkeit von Sgr A* geschätzt, aber berichtet, dass sich das supermassive Schwarze Loch entweder überhaupt nicht drehte oder dass es sich fast mit der maximalen Geschwindigkeit von 186.000 Meilen (300.000 km) pro Sekunde drehte.
„Unsere Arbeit könnte dazu beitragen, die Frage zu klären, wie schnell sich das supermassive Schwarze Loch unserer Galaxie dreht“, sagte Ruth Daly von der Penn State University, die Hauptautorin der Studie.
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich Sgr A* sehr schnell dreht, was interessant ist und weitreichende Auswirkungen hat.“
Im Zentrum jeder Galaxie befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch, dessen Masse Hunderttausende bis Milliarden Mal so groß ist wie die Masse der Sonne.
Nach Angaben der NASA hat das supermassive Schwarze Loch in der Milchstraße, Sgr A*, die vier Millionen Sonnenmasse.
Das entdeckte supermassereiche Schwarze Loch hat die 30-MILLIARDEN-fache Masse unserer Sonne
Astronomen entdeckten ein supermassereiches Schwarzes Loch, das größte jemals entdeckte und 8.000-mal so groß wie Sgr A*
„Ein rotierendes Schwarzes Loch ist wie eine Rakete auf der Startrampe“, sagte Biny Sebastian, Co-Autor von der University of Manitoba in Winnipeg, Kanada.
„Sobald das Material nah genug herankommt, ist es, als hätte jemand die Rakete betankt und den ‚Start‘-Knopf gedrückt.“
Wie schnell sich ein Schwarzes Loch dreht, kann eine wichtige Energiequelle sein, indem es kollimierte Ausflüsse erzeugt. Forscher haben jedoch herausgefunden, dass der Spin des Schwarzen Lochs mehr antreiben könnte, wenn sich die Eigenschaften des Materials und die Stärke des Magnetfelds in der Nähe von Sgr A* ändern mächtige Abflüsse.’
Das Material könnte aus Gas oder aus den Überresten eines explodierenden Sterns freigesetzt werden, wenn dieser dem Schwarzen Loch zu nahe kommt.
„Wir haben eine besondere Sicht auf Sgr A*, weil es das uns am nächsten gelegene supermassereiche Schwarze Loch ist“, sagte Co-Autorin Anan Lu von der McGill University in Montreal, Kanada.
„Obwohl es im Moment ruhig ist, zeigen unsere Arbeiten, dass es der umgebenden Materie in Zukunft einen unglaublich starken Kick geben wird.“
„Das könnte in tausend oder einer Million Jahren passieren, oder es könnte zu unseren Lebzeiten passieren.“