20/12/2012 - Sie bestimmen die Masse eines schwarzen Lochs in der Andromeda-Galaxie.

Menéame

Ein Team, das von der Universität Durham, im Vereinigten Königreich, an dem die UPC, CSIC und IEEC, er hat die Masse eines schwarzen Lochs bestimmt Zehnmal größer als die Masse der Sonne in der Andromeda M31 Galaxie.

Das Ergebnis der Studie wurde der wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht (').Natur'.

Die Bestimmung der Masse eines schwarzen Lochs ist nicht einfach, da es Objekte sind, die nicht direkt beobachtet werden können, weil sie kein Licht ausstrahlen. Der effektivste Weg, sie zu präzisieren, besteht darin, zu beobachten, wie sie sich auf die Objekte um sie herum auswirkt.

In einer kürzlich veröffentlichten Studie wurde ein von Wissenschaftlern der Universität Durham im Vereinigten Königreich geleitetes Team gebildet, an dem Forscherinnen Gloria Sala, Abteilung für Physik und Nukleartechnik derUniversitat Politètecnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), verbunden mit Institut für Weltraumstudien in Catalunya (IEEC), und Margarita Hernanz, Institut für Weltraumwissenschaft des Obersten Rates für wissenschaftliche Forschung (CSIC), auch mit dem IEEC verbunden, hat es geschafft, die Masse eines schwarzen Lochs zehnmal höher als die Masse der Sonne, in der Galaxie von Andromeda M31 zu bestimmen. Diese Entdeckung zeigt, dass ULX-Binärsysteme auch kleine schwarze Löcher enthalten können, denn die bisher bekannten sind Hunderte oder Tausende von Sonnenmassen.

Das Schwarze Loch befindet sich in einem binären Röntgensystem des Typs ULX, einer ultrahellen Röntgenquelle (Ultra Luminous X-ray source). Das Ergebnis der Studie, die in der wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht wurde Natur, steht im Gegensatz zu der kontroversen Überzeugung, dass die ULX-Strahlen viel massivere schwarze Löcher enthalten, sogar Hunderte oder Tausende Mal größer als die Sonne, und verbindet diese ULX mit den sogenannten Mikroquasarsystemen.

Die Mikroquasare - entdeckt in den frühen 90er Jahren, ein wissenschaftlicher Meilenstein, veröffentlicht in der Zeitschrift Natur- Systeme, die aus einem schwarzen Loch und einem normalen Stern bestehen, die miteinander umkreisen und miteinander interagieren. In diesem kosmischen Tanz, den sie durchführen, saugt das schwarze Loch Materie vom Stern ab, der immer noch Licht ausstrahlt. Bevor sie verschlungen wird, bildet die Materie, die vom Stern stammt, der Licht ausstrahlt, eine Scheibe, die das schwarze Loch umkreist, das sie allmählich verschluckt und aus dem beobachtbaren Universum verschwinden lässt. Dieser Prozess führt zu einer kopischen Röntgenstrahlung mit einer Intensität, die proportional zur Masse des schwarzen Loches ist.

Aber nicht alle Materie, die in der Scheibe umkreist, wird vom schwarzen Loch absorbiert, sondern ein Prozentsatz dieses Materials wird aus Gründen der Energieerhaltung in Form von Jets oder Strahlen vertrieben. Die Evolution der Jets wird hauptsächlich im Bereich der Radiowellen beobachtet. In unserer Galaxie gibt es schätzungsweise etwa 100 Mikroquasare, aber seltsamerweise wurde bisher kein ULX entdeckt.

Die hohen Röntgenstrahlen der ULXs, heller als eine Million Sonnen, haben zu Spekulationen geführt, dass sie Binärsysteme mit schwarzen Massenlöchern von etwa 1000 mal der Masse der Sonne beherbergen. Das heißt, sie sind massenhafter als normale schwarze Löcher (die etwa ein Dutzend Sonnenmassen entsprechen, wie es bei Mikroquasaren der Fall wäre), aber kleiner als jene, die sich im Zentrum von Galaxien befinden, deren Massen größer als 1 Million Sonnenmassen sind und die unter dem Namen Quasaren bekannt sind.

Bisher gibt es keine überzeugende Theorie, die die Entstehung solcher Zwischenmasse-Schwarzlöcher erklären könnte. Diese Kontroverse hat dazu geführt, dass die Beziehung, die angewendet wird, um die Masse des schwarzen Loches aus der Röntgenstrahlung zu bestimmen, möglicherweise überprüft werden muss. Beobachtungen in anderen Energiebereichen, wie Radiowellen, helfen, ihre Eigenschaften zu verstehen. Daher das Interesse der nahe gelegenen ULXs-Studie, wie er aus der benachbarten Andromeda-Galaxie M31, und über die dieser Artikel in Nature veröffentlicht wurde.

Im Januar 2012 entdeckte das XMM-Newton-Röntgenteleskop der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) in der Andromeda-Galaxie einen Röntgenüberhang des binären XMMU-Systems J004243.6+412519. Angesichts des Interesses hinter diesen ULXs wurde die Beobachtung dieses Objekts zu höchster Priorität, sowohl in Röntgenstrahlen als auch in Radio. Es wurde acht Wochen lang mit den Röntgenteleskopen Swift und Chandra überwacht, und es wurden auch von Land aus Radiowellenbeobachtungen von der Radioastronomischen Sternwarte VLA durchgeführt (Very Long Array) und mit dem VLBA (Very Long Baseline Array), ein Komplex von 10 Antennen in den Vereinigten Staaten und arbeiten in Netz.

Die Wissenschaftler analysierten die Beobachtungen monatelang und konnten die Masse des Schwarzen Lochs genau bestimmen, indem sie es auf eine Masse um das Zehnfache über der Masse der Sonne legten, was bestätigte, dass ein ULX ein kleines schwarzes Loch enthalten konnte, was sich von dem Szenario unterscheidet, das bisher von den anderen entdeckten ULXs vorgeschlagen wurde.

Die Ergebnisse dieser Forschung haben ein neues Fenster zum Verständnis der schwarzen Löcher und ihrer Entwicklung im Universum eröffnet. Das Verhalten der schwarzen Löcher zu verstehen, ist eine Herausforderung. Da Mikroquasare jedoch die gleichen Eigenschaften aufweisen wie Quasare, aber in "Mikroskalen" und sich wesentlich schneller entwickeln, sind sie perfekte Szenarien, um die Entwicklung dieser Mega-Löcher im Zentrum der Galaxien zu verstehen. Auf der anderen Seite können sie verstehen, wie Masse und Energie im primitiven Universum verteilt wurden und wie sich die Galaxien gebildet haben, die wir heute sehen.

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