Zum ersten Mal haben Astronomen einen „Blink“ des Schwarzen Lochs erlebt.

| |

Schwarze Löcher nicht glühen – in der Tat sind sie berühmt dafür, das Gegenteil zu tun. Aber wenn sie aktiv Material aus dem Raum um sie herum verschlingen, kann dieses Material wie eine Milliarde Röntgensonnen lodern.

Und zum ersten Mal haben Astronomen nun gesehen, dass das Feuer auf mysteriöse Weise gelöscht wurde, bevor es allmählich wieder hell wurde.

Das supermassereiche Schwarze Loch ist ein Tier, das mit 19 Millionen Sonnenmassen einen 275 Millionen Lichtjahre entfernten galaktischen Kern in einer Galaxie namens 1ES 1927 + 654 antreibt.

Innerhalb von nur 40 Tagen beobachteten die Astronomen, wie die Korona absolut hell wurde, bevor sie sich wieder erhob, um heller als zuvor zu leuchten.

“Wir erwarten, dass die so großen Helligkeitsänderungen in Zeiträumen von vielen tausend bis Millionen von Jahren variieren sollten.” sagte die Physikerin Erin Kara des Massachusetts Institute of Technology (MIT).

“Aber in diesem Objekt haben wir gesehen, wie es sich geändert hat [a factor of] 10.000 über ein Jahr, und es hat sich sogar innerhalb von acht Stunden um den Faktor 100 geändert, was einfach völlig unbekannt und wirklich umwerfend ist. “

Der Bereich unmittelbar um ein Schwarzes Loch besteht aus mehreren Komponenten. Es gibt den Ereignishorizont; Das ist der berühmte “Punkt ohne Wiederkehr”, an dem selbst die Lichtgeschwindigkeit nicht ausreicht, um die Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen. Ein aktives Schwarzes Loch hat auch eine Akkretionsscheibe, eine riesige Materialscheibe, die in das Objekt wirbelt, wie Wasser, das einen Abfluss umkreist.

Und direkt außerhalb des Ereignishorizonts eines aktiven Schwarzen Lochs, am inneren Rand der Akkretionsscheibe, befindet sich die Korona.

Dies ist eine Region mit sengend heißen Elektronen, von denen angenommen wird, dass sie vom Magnetfeld des Schwarzen Lochs angetrieben werden. Sie wirken wie ein Synchrotron, um die Elektronen auf so hohe Energien zu beschleunigen, dass sie in Röntgenwellenlängen hell leuchten.

Die Astronomen bemerkten zum ersten Mal etwas Seltsames in 1ES 1927 + 654 im Jahr 2018, als die All-Sky Automated Survey für Super-Novae (ASASSN) – eine automatisierte Vermessung nach hellen Lichtblitzen über den gesamten Himmel – eine unglaublich helle Fackel vom Galaxie, 40-fache ihrer normalen Helligkeit.

Dies erregte die Aufmerksamkeit der Astronomen und sie richteten eine Reihe von Teleskopen in Richtung der Galaxie, um mehr herauszufinden. Für eine Weile war alles ziemlich normal – aber dann, ungefähr 160 Tage nach dem Aufflackern, begann sich der Kern von 1ES 1927 + 654 zu verdunkeln. Über einen Zeitraum von 40 Tagen wurde das Röntgenlicht vollständig gelöscht.

“Nachdem ASSASN gesehen hatte, wie es durch diesen riesigen verrückten Ausbruch ging, sahen wir zu, wie die Korona verschwand.” Sagte Kara. “Es wurde nicht mehr nachweisbar, was wir noch nie gesehen haben.”

Aber dann begann die Helligkeit wieder stetig zu steigen. 300 Tage nach dem ersten Aufflackern leuchtete der Kern der Galaxie fast 20-mal heller als vor dem ersten Ereignis.

“Normalerweise sehen wir solche Variationen bei der Ansammlung von Schwarzen Löchern einfach nicht.” sagte der Astrophysiker Claudio Ricci der Diego Portales University in Chile und Hauptautor der Studie.

“Es war so seltsam, dass wir zuerst dachten, dass vielleicht etwas mit den Daten nicht stimmt. Als wir sahen, dass es real war, war es sehr aufregend. Aber wir hatten auch keine Ahnung, womit wir es zu tun hatten; niemand, mit dem wir gesprochen hatten, hatte es gesehen so etwas. “

Astronomen sind sich nicht ganz sicher, wie Schwarzlochkoronae erzeugt und angetrieben werden. Aber wenn es theoretisch etwas mit den Magnetfeldern des Schwarzen Lochs zu tun hat, dann könnten die dramatischen Veränderungen, die im Schwarzen Loch von 1ES 1927 + 654 beobachtet wurden, durch etwas verursacht worden sein, das diese Magnetfelder stört.

Wir wissen, dass sich Schwarze Löcher ziemlich schnell ändern können, wenn sie einen Stern einfangen und verschlingen, der sich nur ein wenig zu nahe wagt. Der Stern wird in einem Prozess, der als Gezeitenstörung bezeichnet wird, auseinandergerissen und schreit ein helles Licht auf, bevor er über den Ereignishorizont hinaus schlürft, um seinem mysteriösen Schicksal zu begegnen.

Und wenn ein außer Kontrolle geratener Stern zufällig auf das Schwarze Loch von 1ES 1927 + 654 stößt, könnten die Ereignisse zu den beobachteten Änderungen der Röntgenstrahlung passen. Erstens wird der Stern gezeitengestört, was das anfängliche Aufflackern verursacht. Dann könnten Trümmer vom Stern das Magnetfeld des Schwarzen Lochs vorübergehend gestört haben, wonach es sich wieder aufbaute, als sich der Raum um das Schwarze Loch wieder in einen normaleren Zustand zurückversetzte.

Und das könnte ein wichtiger Hinweis für das Verständnis des Radius sein, innerhalb dessen ein Magnetfeld eine Korona des Schwarzen Lochs steuert.

“Was uns sagt, ist, dass, wenn die gesamte Aktion innerhalb dieses Gezeitenstörungsradius stattfindet, die Magnetfeldkonfiguration, die die Korona unterstützt, innerhalb dieses Radius liegen muss.” Sagte Kara.

“Was bedeutet, dass für jede normale Korona die Magnetfelder innerhalb dieses Radius für die Erzeugung einer Korona verantwortlich sind.”

Wenn ein Stern für das Ereignis verantwortlich war, berechnete das Team, dass die Gezeitenstörung innerhalb von vier Lichtminuten vom Zentrum des Schwarzen Lochs, etwa der halben Entfernung zwischen Erde und Sonne, aufgetreten sein musste.

Es könnte aber auch einen anderen Grund für die Lichtshow geben.

Wir wissen, dass die Helligkeit von Schwarzlochkoronae variieren kann, obwohl dies im Allgemeinen auf viel längeren Zeitskalen auftritt. Es ist möglich, dass das in 1ES 1927 + 654 beobachtete extreme Verhalten auch ein ziemlich normales Verhalten ist – wir haben es bis jetzt nur nicht entdeckt.

“Dieser Datensatz enthält viele Rätsel.” Sagte Kara. “Aber das ist aufregend, denn es bedeutet, dass wir etwas Neues über das Universum lernen. Wir denken, dass die Sternhypothese gut ist, aber ich denke auch, dass wir dieses Ereignis für eine lange Zeit analysieren werden.”

Die Forschung wurde in veröffentlicht Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe.

.

Previous

2 Bevorstehende Gerichtsentscheidungen könnten erhebliche Auswirkungen auf Oklahoma Casinos, Gaming haben

James Jordan enthüllt die Krebsdiagnose des Vaters im Endstadium

Next

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.