Auf der Suche nach schwarzen Löchern in abgelegenen Galaxien

Schwarze Löcher sind seltsame Tiere im kosmischen Zoo. Sie kommen in zwei "Typen": stellar und Super massiv. Es ist mittlerweile bekannt, dass die meisten Galaxien viele schwarze Löcher mit Sternmasse aufweisen. Sie entstehen normalerweise durch den Tod von Sternen bei Supernova-Explosionen. Sie sind manchmal in binären Systemen zu finden, in denen ein Schwarzes Loch und ein Weißer Zwerg oder eine andere Art von Stern miteinander einen Orbitaltanz tanzen.

Die größten Schwarzen Löcher, die Supermassiven, sind in den Herzen von Galaxien versteckt und enthalten die Masse von Millionen oder Milliarden von Sternen. Sie verbringen zumindest einen Teil ihrer Zeit damit, Material in ihrer unmittelbaren Nachbarschaft zu verzehren. Die meisten der supermassiven Schwarzen Löcher, von denen Astronomen wissen, sind in Galaxien versteckt, die selbst in Clustern gebündelt sind. Die größte, die bisher gefunden wurde, hat eine Masse von 21 Milliarden Sonnen und hält Hof im Kern einer Galaxie im Koma-Cluster. Das Koma ist ein riesiges Konglomerat, das 336 Millionen Lichtjahre von der Koma entfernt liegt

Das war nicht der einzige große da draußen. Astronomen fanden auch ein Schwarzes Loch mit einer Sonnenmasse von 17 Milliarden, das sich im Kern einer Galaxie namens NGC 1600 versteckt, die sich selbst in einem kosmischen Rückstau befindet, in dem nur etwa 20 Galaxien existieren. Da die meisten der wirklich großen Schwarzen Löcher in den "großen Städten" (dh in gut besiedelten Galaxienhaufen) leben, finden Sie dies Einer in den galaktischen Stöcken sagt den Astronomen, dass etwas Seltsames passiert sein muss, um es in seiner Strömung zu erschaffen Galaxis.

Wie wird ein Monster-Schwarzes Loch in einem Kleinstadt-Galaxienhaufen versteckt? Eine mögliche Erklärung ist, dass es irgendwann in der fernen Vergangenheit mit einem anderen Schwarzen Loch verschmolzen ist. Früh in der Geschichte des Universums, Galaxienwechselwirkungen waren viel häufiger und bauten immer größere aus kleineren.

Wenn zwei Galaxien verschmelzen, vermischen sich nicht nur ihre Sterne, ihr Gas und ihr Staub, sondern auch ihr zentrales Schwarz Löcher (wenn sie sie haben und die meisten Galaxien) wandern zum Kern des neu gebildeten, massiveren Galaxis. Dort umkreisen sie sich gegenseitig und werden zu einem sogenannten "binären Schwarzen Loch". Alle Sterne oder Wolken aus Gas und Staub sind durch die Anziehungskraft dieser Schwarzen Löcher doppelt gefährdet. Dieses Material kann jedoch tatsächlich Schwung aus den Schwarzen Löchern stehlen (vorausgesetzt, es fällt nicht direkt in sie hinein). In diesem Fall entkommen die Sterne und lassen die Schwarzen Löcher mit weniger Schwung zurück. Sie rücken näher zusammen und verschmelzen schließlich zu einem riesigen schwarzen Loch. Es wächst weiter, indem es während der Kollision Gas verschlingt, das zum Kern geleitet wird.

Wie wurde das Schwarze Loch des NGC 1600 so massiv? Die wahrscheinlichste Erklärung ist, dass es zu einem Zeitpunkt in seinem frühen Leben extrem hungrig war, was dazu führte, dass es viel Gas und anderes Material ansaugte.

Dieser große Appetit könnte auch erklären, warum sich die Wirtsgalaxie in einem so kleinen Cluster befindet, verglichen mit anderen supermassiven Schwarzen Löchern in Galaxien in den Herzen viel größerer Cluster. NGC 1600 ist die größte und massereichste Galaxie seiner Gruppe. Es ist auch dreimal heller als jede andere nahe gelegene Galaxie. Diesen großen Helligkeitsunterschied haben Astronomen in anderen Gruppen nicht gesehen.

Der größte Teil des Gases der Galaxie wurde vor langer Zeit verbraucht, als das Schwarze Loch als brillanter Quasar von darin strömendem Material, das zu glühendem Plasma erhitzt wurde. In der heutigen Zeit ist das zentrale Schwarze Loch des NGC 1600 relativ ruhig. In der Tat nannten Astronomen es einen "schlafenden Riesen". Das erklärt, warum es in früheren Studien der Galaxie nicht entdeckt worden war. Astronomen stolperte über dieses massive Monster, als sie die Geschwindigkeiten von Sternen in der Nähe maßen. Das intensive Gravitationsfeld des Schwarzen Lochs beeinflusst die Bewegungen und Geschwindigkeiten der Sterne. Sobald Astronomen diese Geschwindigkeiten messen konnten, konnten sie die Masse des Schwarzen Lochs bestimmen.

Astronomen verwendeten spezielle Instrumente an der Zwillingsobservatorium in Hawaii das Licht der Sterne in der Nähe des Schwarzen Lochs in NGC 1600 zu untersuchen. Einige dieser Sterne umkreisen das Schwarze Loch, und diese Bewegung zeigt sich im Fingerabdruck des Sternenlichts (genannt sein Spektrum). Andere Sterne hatten Bewegungen, die darauf hindeuten, dass sie sich einmal etwas zu nahe an das Schwarze Loch gewagt hatten und gravitativ in einer mehr oder weniger geraden Linie vom Galaxienkern weggeschleudert wurden. Das macht da Sinn Hubble-Weltraumteleskop Daten zeigten auch, dass der Kern sehr schwach war. Sie würden das erwarten, wenn das Schwarze Loch Sterne von sich wegwerfen würde. Es ist möglich, dass der Kern von NGC 1600 genug Sterne ausgestoßen hat, um 40 Milliarden Sonnen zu erzeugen. Das sagt den Astronomen, dass im Herzen dieser Galaxie, die etwa 209 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt liegt, ein ziemlich mächtiges und massives Schwarzes Loch versteckt ist.

• Schwarze Löcher existieren in vielen Galaxien. Die Kerne von Spiralen und Ellipsentrainer enthalten normalerweise supermassereiche Schwarze Löcher.
• Die elliptische Galaxie NGC 1600 hat ein ziemlich massives Schwarzes Loch im Herzen.
• Astronomen arbeiten daran zu verstehen, warum diese Galaxie ein so massives Schwarzes Loch hat.

• "Ein Blick auf die riesige elliptische Galaxie NGC 1600." HubbleSite - Das Teleskop - Hubble Essentials - Über Edwin Hubble, hubblesite.org/image/3723/news.
• Dunbar, Brian. "Was ist ein Schwarzes Loch?" NASA, NASA, 21. Mai 2015, www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/what-is-a-black-hole-k4.html.
• NASA, NASA, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes.