Stern trifft auf schwarzes Loch
Beobachten Sie, wie ein Schwarzes Loch mittlerer Masse von einem außer Kontrolle geratenen Stern beißt und die Reste dann durch die Galaxie schleudert.
Mit nicht einem, sondern zwei leistungsstarken NASA-Weltraumteleskopen haben Astronomen ein Schwarzes Loch entdeckt, das so weit entfernt ist, dass es Aufschluss darüber geben könnte, wie einige der ersten supermassiven Schwarzen Löcher entstanden sind.
Forscher kombinierten Daten des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA und des James-Webb-Weltraumteleskops, um nach Anzeichen eines wachsenden Schwarzen Lochs aus der Zeit 470 Millionen Jahre nach dem Urknall zu suchen – als das Universum laut NASA nur 3 % seines heutigen Alters hatte .
Die Forschung mit NASA-Teleskopen unter der Leitung von Ákos Bogdán und dem Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics wurde in veröffentlicht Naturastronomie Montags.
Diese Bilder zeigen den Galaxienhaufen Abell 2744, hinter dem sich UHZ1 befindet, in Röntgenstrahlen von Chandra und Infrarotdaten von Webb sowie Nahaufnahmen der Wirtsgalaxie UHZ1 des Schwarzen Lochs. (Bildnachweis: Röntgen: NASA/CXC/SAO/Ákos Bogdán; Infrarot: NASA/ESA/CSA/STScI; Bildverarbeitung: NASA/CXC/SAO/L. Frattare & K. Arcand) (NASA)
Das Schwarze Loch wurde in der Galaxie UHZ1 gefunden. Die NASA sagte, es sei schwer zu erkennen, da es sich in einem Galaxienhaufen verstecke, der etwa 3,5 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt sei. Webbs Daten zeigten jedoch, dass das junge Schwarze Loch in UHZ1 viel weiter entfernt war, nämlich 13,2 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt.
SUPERMASSIVE SCHWARZE LÖCHER: WIE GROSS SIND SIE?
Das Astronomie-Forschungsteam ging den Webb-Daten mit Chandra nach und fand überhitztes Gas, das Röntgenstrahlung aussendet. Astronomen sagen, dies sei ein Markenzeichen für ein sich entwickelndes supermassereiches Schwarzes Loch.
Es ist rätselhaft, wie schwarze Löcher so schnell entstehen und wachsen
Die Entdeckung ist für die Schwarzlochforschung spannend, da über diese Rätsel des Universums noch viel Unbekanntes besteht. Astronomen gehen davon aus, dass Schwarze Löcher innerhalb der ersten Milliarde Jahre nach dem Urknall entstanden sind.
Die meisten, wenn nicht alle Galaxien haben ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum, aber wie sie so kurz nach dem Urknall beginnen, sich zu bilden und kolossale Massen zu erreichen, ist noch unbekannt.
„Es gibt physikalische Grenzen dafür, wie schnell Schwarze Löcher nach ihrer Entstehung wachsen können, aber diejenigen, die mit größerer Masse entstehen, haben einen Vorsprung. Es ist, als würde man einen Schössling pflanzen, der weniger Zeit braucht, um zu einem Baum in voller Größe heranzuwachsen, als wenn.“ „man hat nur mit einem Samen angefangen“, sagte Andy Goulding, Co-Autor der Studie von der Princeton University.
Astronomen nutzen die Masse unserer Sonne als Maß für Schwarze Löcher. Die Masse eines Schwarzen Lochs wird üblicherweise als „Sonnenmasse“ bezeichnet. Eine Sonnenmasse ist definiert als die Masse unserer Sonne.
Dieses Künstlerkonzept zeigt ein supermassereiches Schwarzes Loch mit der millionen- bis milliardenfachen Masse unserer Sonne. Supermassive Schwarze Löcher sind enorm dichte Objekte, die im Herzen von Galaxien vergraben sind. (JPL-Caltech / NASA)
Anhand der Daten von Chandra und Webb sagen die Autoren der Studie, dass sie starke Beweise dafür gefunden haben, dass dieses neu entdeckte Schwarze Loch massereich entstanden ist und schätzungsweise zwischen 10 und 100 Millionen Sonnen groß ist.
SIND SCHWARZE LÖCHER EINE GEFAHR FÜR UNS?
Diese Entdeckung steht im Einklang mit einer Theorie des Astronomen Priyamvada Natarajan von der Yale University aus dem Jahr 2017 für ein „übergroßes Schwarzes Loch“, das durch den Kollaps einer massiven Gaswolke entstanden ist.
„Wir glauben, dass dies die erste Entdeckung eines ‚übergroßen Schwarzen Lochs‘ und der bisher beste Beweis dafür ist, dass einige Schwarze Löcher aus massiven Gaswolken entstehen“, sagte Natarajan in einer Erklärung. „Zum ersten Mal erleben wir eine kurze Phase, in der ein supermassereiches Schwarzes Loch etwa so viel wiegt wie die Sterne in seiner Galaxie, bevor es zurückfällt.“
Dies wird nicht die letzte Zusammenarbeit sein, bei der JWST bei Schwarzen Löchern zum Einsatz kommt. Das Forschungsteam plant, weitere Daten von Webb und anderen Teleskopen zu nutzen, um das frühe Universum, einschließlich übergroßer Schwarzer-Loch-Galaxien, weiter zu untersuchen.