![\"\"](\"https:\/\/planeta21vek.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/dira16072413.jpg\")
\nDrei Schwarze L\u00f6cher mit Sternmasse in unserer Galaxie: (links) Gaia BH1, (Mitte) Cygnus X-1 und (rechts) Gaia BH3, deren Massen das 10-, 21- bzw. 33-fache der Sonnenmasse betragen. Gaia BH3 ist das massereichste Schwarze Loch mit Sternmasse, das bisher in der Milchstra\u00dfe entdeckt wurde. ESO\/M. Kornmesser<\/em><\/p>\n
Nat\u00fcrlich sind Gaia-BH3 kleine Kartoffeln im Vergleich zu dem supermassiven Schwarzen Loch Sagittarius A* (Sgr A*), das das Herz der Milchstra\u00dfe dominiert und eine Masse hat, die 4,2 Millionen Mal so gro\u00df ist wie die der Sonne. Supermassereiche Schwarze L\u00f6cher wie Sgr A* entstehen nicht durch den Tod massereicher Sterne, sondern durch die Verschmelzung immer gr\u00f6\u00dferer Schwarzer L\u00f6cher.<\/p>\n
Alle Schwarzen L\u00f6cher sind durch eine \u00e4u\u00dfere Grenze, den sogenannten Ereignishorizont, gekennzeichnet, an der die Fluchtgeschwindigkeit des Schwarzen Lochs die Lichtgeschwindigkeit \u00fcbersteigt. Dies bedeutet, dass der Ereignishorizont eine einseitig lichteinfangende Oberfl\u00e4che ist, \u00fcber die hinaus keine Informationen entweichen k\u00f6nnen.<\/p>\n
Infolgedessen emittieren oder reflektieren Schwarze L\u00f6cher kein Licht, was bedeutet, dass sie nur \u201egesehen\u201c werden k\u00f6nnen, wenn sie von der Materie umgeben sind, von der sie sich nach und nach ern\u00e4hren. Manchmal handelt es sich dabei um ein Schwarzes Loch in einem Doppelsternsystem, das einem Begleitstern Material entzieht und um ihn herum eine Scheibe aus Gas und Staub bildet.<\/p>\n Der enorme Gravitationseinfluss von Schwarzen L\u00f6chern erzeugt in der umgebenden Materie starke Gezeitenkr\u00e4fte, die dazu f\u00fchren, dass diese mit Material, das zerst\u00f6rt und verbraucht wird, hell leuchtet und dabei auch R\u00f6ntgenstrahlen aussendet. Dar\u00fcber hinaus kann Material, das das Schwarze Loch nicht frisst, auf seine Pole gerichtet und in Form von Jets mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit ausgesto\u00dfen werden, die mit der Emission von Licht einhergehen.<\/p>\n All diese Lichtemissionen k\u00f6nnten es Astronomen erm\u00f6glichen, Schwarze L\u00f6cher zu entdecken. Die Frage ist: Wie k\u00f6nnen wir ruhende Schwarze L\u00f6cher entdecken, die nicht durch das sie umgebende Gas und den Staub gespeist werden? Was w\u00e4re zum Beispiel, wenn ein Schwarzes Loch mit stellarer Masse einen Begleitstern hat, dieser aber zu weit voneinander entfernt ist, als dass das Schwarze Loch seinem bin\u00e4ren Partner Sternmaterie entrei\u00dfen k\u00f6nnte?<\/p>\n In solchen F\u00e4llen kreisen das Schwarze Loch und sein Begleitstern um einen Punkt, der den Massenschwerpunkt des Systems darstellt. Dies geschieht auch, wenn der Stern von einem leichten Begleiter umkreist wird, beispielsweise einem anderen Stern oder sogar einem Planeten.<\/p>\n Die Rotation des Massenschwerpunkts verursacht ein Wackeln in der Bewegung des Sterns, das Astronomen beobachten. Da Gaia \u00fcber umfassende Erfahrung in der pr\u00e4zisen Messung der Bewegung von Sternen verf\u00fcgt, ist es ein ideales Werkzeug zur Beobachtung dieses Wackelns.<\/p>\n Das Gaia-Forschungsteam f\u00fcr Schwarze L\u00f6cher begann mit der Suche nach seltsamen Fluktuationen, die nicht durch die Anwesenheit eines anderen Sterns oder Planeten erkl\u00e4rt werden konnten und die auf die Anwesenheit eines schwereren Begleiters, vielleicht eines Schwarzen Lochs, hinweisen w\u00fcrden.<\/p>\n Auf dem Weg zu einem alten Riesenstern im Sternbild Aquila, der 1.926 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt, entdeckte das Team ein Wackeln in der Bahn des Sterns. Dieses Wackeln deutet darauf hin, dass der Stern in einer Orbitalbewegung mit einem ruhenden Schwarzen Loch von au\u00dfergew\u00f6hnlich hoher Masse verbunden ist. Sie sind durch einen Abstand voneinander getrennt, der von der Entfernung zwischen der Sonne und Neptun an ihrer breitesten Stelle und unserem Stern und Jupiter an ihrer n\u00e4chsten Stelle variiert. Dank Gaias Sensibilit\u00e4t konnte die Black Hole Task Force auch die Masse von Gaia-BH3 eingrenzen und ermittelte, dass es 33 Sonnenmassen hat.<\/p>\n \u201eGaia-BH3 ist das allererste Schwarze Loch, dessen Masse wir so pr\u00e4zise messen konnten\u201c, sagte Tsevi Maseh, Wissenschaftlerin und Mitglied der Gaia-Kollaboration an der Universit\u00e4t Tel Aviv. \u201eMit der 30-fachen Masse unserer Sonne ist die Masse des Objekts typisch f\u00fcr die Sch\u00e4tzungen, die wir f\u00fcr die Massen sehr weit entfernter Schwarzer L\u00f6cher haben, die in Gravitationswellenexperimenten beobachtet wurden. Die Gaia-Messungen liefern den ersten schl\u00fcssigen Beweis daf\u00fcr, dass Schwarze L\u00f6cher dieser gro\u00dfen Masse tats\u00e4chlich existieren.\u201c<\/p>\n Allerdings d\u00fcrfte das Gaia-BH3-System nicht nur wegen seiner N\u00e4he zur Erde und der Masse seines Schwarzen Lochs f\u00fcr Wissenschaftler von gro\u00dfem Interesse sein.<\/p>\n Der Stern in diesem System ist ein Unterriese, der etwa f\u00fcnfmal gr\u00f6\u00dfer als die Sonne und 15-mal heller ist, obwohl er k\u00fchler und weniger dicht als unser Stern ist. Der Begleitstern Gaia-BH3 besteht gr\u00f6\u00dftenteils aus Wasserstoff und Helium, den beiden leichtesten Elementen im Universum, und es fehlen ihm die schwereren Elemente, die Astronomen (etwas verwirrend) \u201eMetalle\u201c nennen.<\/p>\n Die Tatsache, dass dieser Stern \u201emetallarm\u201c ist, deutet darauf hin, dass dem Stern, der kollabierte und starb und dabei Gaia-BH3 entstand, auch schwerere Elemente fehlten. Es wird erwartet, dass metallarme Sterne im Laufe ihres Lebens mehr Masse verlieren als ihre metallreichen Gegenst\u00fccke. Daher fragen sich Wissenschaftler, ob sie genug Masse tragen k\u00f6nnen, um Schwarze L\u00f6cher hervorzubringen. Gaia-BH3 ist der erste Hinweis darauf, dass metallarme Sterne dies tats\u00e4chlich tun k\u00f6nnten.<\/p>\n \u201eDie n\u00e4chste Ver\u00f6ffentlichung der Gaia-Daten wird voraussichtlich viel mehr Informationen enthalten, die uns helfen sollten, mehr von der \u201aMatrix\u2018 zu \u201asehen\u2018 und zu verstehen, wie ruhende schwarze L\u00f6cher in Sternen entstehen\u201c, schloss Seabrock.<\/p>\n Die Schwarzen L\u00f6cher im Zentrum der Milchstra\u00dfe (der Heimatgalaxie der Erde) und Andromeda (einer unserer n\u00e4chsten galaktischen Nachbarn) geh\u00f6ren zu den leisesten Verschlingern im Universum.<\/strong><\/span>\u00a0Das wenige Licht, das sie aussenden, variiert implizit in der Helligkeit, was darauf hindeutet, dass sie eher einen kleinen, aber konstanten Strom an Materie als gro\u00dfe Klumpen verbrauchen. Die Str\u00f6mungen n\u00e4hern sich dem Schwarzen Loch allm\u00e4hlich und spiralf\u00f6rmig, so wie Wasser in einen Abfluss wirbelt.<\/p>\n Mithilfe von Computermodellen simulierten die Autoren, wie sich Gas und Staub in der N\u00e4he von Andromedas supermassereichem Schwarzen Loch im Laufe der Zeit verhalten k\u00f6nnten. Simulationen haben gezeigt, dass sich in der N\u00e4he eines supermassereichen Schwarzen Lochs eine kleine Scheibe aus hei\u00dfem Gas bilden und dieses kontinuierlich versorgen kann. Die Scheibe kann durch zahlreiche Gas- und Staubstr\u00f6me aufgef\u00fcllt und gewartet werden.<\/p>\n Allerdings fanden die Forscher auch heraus, dass diese Str\u00f6me innerhalb einer bestimmten Gr\u00f6\u00dfe und Flie\u00dfgeschwindigkeit bleiben m\u00fcssen; Andernfalls w\u00fcrde Materie in unregelm\u00e4\u00dfigen Klumpen in das Schwarze Loch fallen, was zu noch gr\u00f6\u00dferen Lichtschwankungen f\u00fchren w\u00fcrde.<\/p>\n Als die Autoren ihre Ergebnisse mit Daten von Spitzer und dem Hubble-Weltraumteleskop der NASA verglichen, fanden sie zuvor von Spitzer identifizierte Staubspiralen, die diesen Einschr\u00e4nkungen entsprachen. Daraus schlossen die Autoren, dass die Spiralen das supermassereiche Schwarze Loch Andromeda speisen.<\/p>\n \u201eDies ist ein hervorragendes Beispiel daf\u00fcr, wie Wissenschaftler Archivdaten erneut untersuchen, um mehr \u00fcber die Dynamik von Galaxien zu erfahren, indem sie sie mit den neuesten Computersimulationen vergleichen\u201c, sagte Almudena Prieto, Astrophysikerin am Institut f\u00fcr Astrophysik der Kanarischen Inseln und der Universit\u00e4t M\u00fcnchen Observatory und Co-Autor der in diesem Jahr ver\u00f6ffentlichten Studie. \u201eWir haben Daten von vor 20 Jahren, die uns Dinge verraten, die wir bei der ersten Erhebung nicht erkannt hatten.\u201c<\/p>\n Spitzer wurde 2003 gestartet und vom Jet Propulsion Laboratory der NASA betrieben und untersuchte das Universum im Infrarotlicht, das f\u00fcr das menschliche Auge unsichtbar ist. Unterschiedliche Wellenl\u00e4ngen offenbaren unterschiedliche Merkmale von Andromeda, darunter hei\u00dfere Lichtquellen wie Sterne und k\u00fchlere Quellen wie Staub.<\/p>\n Indem sie diese Wellenl\u00e4ngen trennen und nur den Staub betrachten, k\u00f6nnen Astronomen das \u201eSkelett\u201c einer Galaxie erkennen \u2013 die Orte, an denen Gas kondensiert und abgek\u00fchlt ist und manchmal Staub bildet, wodurch die Bedingungen f\u00fcr die Sternentstehung geschaffen werden. Dieser Blick auf Andromeda brachte einige \u00dcberraschungen zutage. Obwohl es sich beispielsweise um eine Spiralgalaxie wie die Milchstra\u00dfe handelt, wird Andromeda von einem gro\u00dfen Staubring dominiert und nicht von einzelnen Armen, die ihr Zentrum umgeben. Die Bilder zeigten auch ein sekund\u00e4res Loch in einem Teil des Rings, durch das eine Zwerggalaxie gegangen war.<\/p>\n Andromedas N\u00e4he zur Milchstra\u00dfe bedeutet, dass sie von der Erde aus gr\u00f6\u00dfer erscheint als andere Galaxien: Mit blo\u00dfem Auge betrachtet ist Andromeda etwa sechsmal breiter als der Mond (etwa 3 Grad). Selbst mit einem gr\u00f6\u00dferen Sichtfeld als Hubble musste Spitzer 11.000 Bilder aufnehmen, um ein vollst\u00e4ndiges Bild von Andromeda zu erstellen.<\/p>\n JPL leitete die Mission des Spitzer-Weltraumteleskops f\u00fcr das Science Mission Directorate der NASA in Washington, bis die Mission im Januar 2020 abgebrochen wurde. Der wissenschaftliche Betrieb wurde im Spitzer Science Center am Caltech durchgef\u00fchrt. Der Betrieb der Raumfahrzeuge erfolgte im Lockheed Martin Space in Littleton, Colorado. Die Daten werden im Infrarot-Wissenschaftsarchiv archiviert, das vom IPAC am Caltech verwaltet wird. Caltech betreibt JPL f\u00fcr die NASA.<\/p>\n Eine neue Studie \u00fcber einen seltenen und kurzlebigen Galaxientyp hat herausgefunden, dass einige Objekte ruhende supermassereiche Schwarze L\u00f6cher beherbergen<\/span>,<\/strong>\u00a0die kurzzeitig erwachen, um einen massereichen Stern zu zerrei\u00dfen, seine \u00dcberreste zu verzehren und sie in ein riesiges kosmisches Fr\u00fchst\u00fcck zu verwandeln.<\/p>\n \u201eKompakte symmetrische Objekte\u201c oder CSOs sind aktive Galaxien, die zwei Lichtstrahlen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit aussenden. Diese Jets sind typisch f\u00fcr aktive galaktische Kerne (AGNs), in deren Zentren sich supermassereiche Schwarze L\u00f6cher befinden, die sich von umgebendem Gas und Staub ern\u00e4hren \u2013 CSO-Jets sind jedoch anders, berichtet das Astrophysical Journal.<\/p>\n W\u00e4hrend die Jets aktiver galaktischer Kerne sich \u00fcber 230.000 Lichtjahre in beide Richtungen erstrecken k\u00f6nnen, sind die CSO-Jets klein und erstrecken sich nur etwa 1.500 Lichtjahre.<\/p>\n Wissenschaftler haben zuvor die Theorie aufgestellt, dass CSO-Jets kurz sind, weil sie neu gebildet oder jung sind. Nun hat ein Team unter der Leitung von Wissenschaftlern des California Institute of Technology (Caltech) festgestellt, dass diese Jets einfach nur eine kurze Lebensdauer haben.<\/p>\n \u201eDiese CSOs sind nicht jung. \u201eMan w\u00fcrde einen 12-j\u00e4hrigen Hund nicht als jung bezeichnen, selbst wenn er weniger als ein erwachsener Mensch leben w\u00fcrde\u201c, sagte Forschungsteamleiter Anthony Readhead, emeritierter Professor f\u00fcr Astronomie am California Institute of Technology, in einer Erkl\u00e4rung. \u201eDiese Objekte stellen eine eigenst\u00e4ndige Spezies dar, die \u00fcber Tausende von Jahren lebt und stirbt, und nicht \u00fcber Millionen von Jahren, wie es typischerweise bei Galaxien mit gr\u00f6\u00dferen Jets der Fall ist.\u201c<\/p>\n Um das Geheimnis der CSOs zu l\u00fcften und ihre wahre Natur aufzudecken, verbrachten Readhead und seine Kollegen zwei Jahre damit, 3.000 CSO-Kandidaten in fr\u00fcherer Literatur und astronomischen Daten zu studieren, die vom Very Long Baseline Array (VLBA) und anderen hochaufl\u00f6senden Radioteleskopen gewonnen wurden.<\/p>\n \u201eDie VLBA-Beobachtungen sind die detailliertesten in der Astronomie und liefern Bilder mit einer Detailgenauigkeit, die der Messung der Breite eines menschlichen Haares in einer Entfernung von 160 Kilometern entspricht\u201c, sagte Reedhead.<\/p>\n Das Team best\u00e4tigte, dass 64 dieser Kandidaten CSOs sind, und entdeckte au\u00dferdem 15 weitere solcher seltenen Galaxien. Durch die Analyse dieser CSOs kam das Team zu dem Schluss, dass diese seltenen Galaxientypen nur f\u00fcr 5.000 Jahre oder weniger Jets aussenden und dann verschwinden.<\/p>\n \u201eDie CSO-Jets sind sehr energiegeladene Jets, aber sie scheinen abzuschalten\u201c, sagte Teammitglied Vikram Ravi, Assistenzprofessor am Caltech. \u201eDie Str\u00f6me h\u00f6ren auf, von der Quelle zu flie\u00dfen.\u201c<\/p>\n Das Team hat einen Verd\u00e4chtigen hinter den Jets identifiziert: Sie vermuten, dass im Herzen der CSOs supermassereiche Schwarze L\u00f6cher stecken, die Sterne, die ihnen zu nahe kommen, in sogenannten Tidal Disruption Events (TDEs) auseinanderrei\u00dfen.<\/p>\n Wenn Sterne einem Schwarzen Loch zu nahe kommen, erzeugt seine enorme Schwerkraft starke Gezeitenkr\u00e4fte im Sternk\u00f6rper. Diese Gezeitenkr\u00e4fte dehnen den Stern vertikal aus und komprimieren ihn gleichzeitig horizontal, ein Vorgang, der als \u201eSpaghetifizierung\u201c bezeichnet wird.<\/p>\n Diese Sternnudel wickelt sich um und bildet eine Materiescheibe, die nach und nach vom supermassereichen Schwarzen Loch gefressen wird. Aber Schwarze L\u00f6cher sind unordentliche Fresser, und ein Teil dieser Sternmaterie wird zu den Polen dieser kosmischen Monster geleitet. Von dort wird ein Teil des Materials in Form von Strahlen ausgeschleudert. Dieser TDE-Prozess wird von unglaublich hellen Lichtausbr\u00fcchen begleitet, die den Astronomen verraten, dass diese supermassereichen Schwarzen L\u00f6cher sie versorgen.<\/p>\n \u201eWir glauben, dass ein Stern auseinandergerissen wird und dann die gesamte Energie in Strahlen entlang der Achse gelenkt wird, um die sich das Schwarze Loch dreht\u201c, erkl\u00e4rte Reedhead. \u201eDas riesige Schwarze Loch ist f\u00fcr uns zun\u00e4chst unsichtbar, und wenn es dann den Stern verschluckt, bam! Das Schwarze Loch hat Treibstoff und wir k\u00f6nnen ihn sehen.\u201c<\/p>\n Allerdings kann nicht jeder Stern die Art schmutziger Weltraumnahrung sein, die ein Schwarzes Loch wie CSO erweckt. Das Team glaubt, dass das CSO nur dann entsteht, wenn ein wirklich massereicher Stern durch ein supermassereiches Schwarzes Loch im TDE auseinandergerissen wird.<\/p>\n \u201eDie TDEs, die wir zuvor gesehen haben, hielten nur ein paar Jahre an\u201c, erkl\u00e4rte Ravi. \u201eWir glauben, dass die bemerkenswerten TDEs, die CSOs antreiben, viel l\u00e4nger halten, weil die zerst\u00f6rten Sterne sehr gro\u00df, sehr massereich oder beides sind.\u201c<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/planeta21vek.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/dira16072414.jpg\")
\nDie Region um das Schwarze Loch Gaia-BH3. ESO\/Digitalisierte Himmelsdurchmusterung<\/em><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/planeta21vek.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/dira16072415.jpg\")
\nDiagramm, das die Standorte von drei von Gaia entdeckten Schwarzen L\u00f6chern zeigt. ESA\/Gaia-Zusammenarbeit<\/em><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/planeta21vek.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/dira16072416.jpg\")
\nK\u00fcnstlerische Darstellung des Systems, das das massereichste stellare Schwarze Loch in unserer Galaxie enth\u00e4lt. ESO\/L. Cal\u00e7ada<\/em><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/planeta21vek.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/dira16072421.jpg\")
\nDiese Nahaufnahme des Zentrums der Andromeda-Galaxie, aufgenommen mit dem ehemaligen Spitzer-Weltraumteleskop der NASA, ist mit blauen gepunkteten Linien markiert, die den Weg zweier Staubstr\u00f6me verdeutlichen, die auf das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie zustr\u00f6men (angezeigt durch die violette Farbe. Punkt). NASA\/JPL-Caltech<\/em><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/planeta21vek.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/dira1607247.jpg\")
\nDieses Radiobild zeigt zwei Jets, die aus dem Zentrum von Cygnus A, einer Galaxie in der N\u00e4he unserer Galaxie, ausgesto\u00dfen werden. Eine neue Arbeit berichtet \u00fcber die Entdeckung eines \u00e4hnlichen Objekts in einer viel weiter entfernten, alten Galaxie. Diese Galaxie hat einen hellen, relativistischen Jet, der von ihrem zentralen supermassiven Schwarzen Loch ausgeht und auf die Erde gerichtet ist, was sie zu einem Blazar macht. NRAO<\/em><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/planeta21vek.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/dira1607248.jpg\")
\nVLBA-Bild von zwei supermassereichen Schwarzen L\u00f6chern, von denen eines ein kompaktes symmetrisches Objekt (CSO) J0405+3803a ist, das einen Stern umh\u00fcllt. H. L. Maness\/Grinnell College<\/em><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/planeta21vek.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/dira1607249.jpg\")
\nK\u00fcnstlerische Darstellung eines Sterns (Vordergrund), der zerst\u00f6rt wird, w\u00e4hrend er an einem supermassiven Schwarzen Loch vorbeizieht. ESO\/M. Kornmesser<\/em><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/planeta21vek.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/dira16072410.jpg\")
\nEin supermassereiches Schwarzes Loch zerrei\u00dft einen Stern und verschlingt ihn. Einschub: Ein Bild vom Very Long Baseline Array zeigt zwei supermassereiche Schwarze L\u00f6cher im Zentrum von Galaxien, wobei das rechte gerade gerade einen Stern gefressen hat. ESA\/C. Carreau. Einf\u00fcgung: H.L. MANESS\/GRINNELL COLLEGE<\/em><\/p>\n