Astronomen haben ein sich bewegendes supermassereiches Schwarzes Loch entdeckt
Wissenschaftler haben lange spekuliert, dass supermassereiche Schwarze Löcher durch den Weltraum wandern könnten, aber es erwies sich als schwierig, sie zu fangen.
Jetzt haben Forscher am Zentrum für Astrophysik der Universitäten Harvard und Smithsonian den bislang klarsten Fall eines supermassiven Schwarzen Lochs identifiziert. Ihre Ergebnisse werden im Astrophysical Journal veröffentlicht.
Wir erwarten nicht, dass sich die meisten supermassiven Schwarzen Löcher bewegen. Sie geben sich normalerweise damit zufrieden, nur herumzusitzen, sagt Dominique Pesce, ein Astronom am Zentrum für Astrophysik, der die Studie leitete. - Sie sind so schwer, dass es schwierig ist, sie zu bewegen. Überlegen Sie, wie viel schwieriger es ist, eine Bowlingkugel in Bewegung zu setzen als einen Fußball, und stellen Sie fest, dass die Bowlingkugel in diesem Fall mehrere Millionen Mal die Masse unserer Sonne hat. Dies wird einen ziemlich starken Schlag erleiden.
Dominique Pesce und seine Kollegen haben in den letzten fünf Jahren daran gearbeitet, dieses seltene Phänomen zu beobachten und die Geschwindigkeit supermassiver Schwarzer Löcher und Galaxien zu vergleichen.
Wir fragten: Sind die Geschwindigkeiten der Schwarzen Löcher die gleichen wie die Geschwindigkeiten der Galaxien, in denen sie sich befinden? - Wir erwarten, dass sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen. Wenn dies nicht der Fall ist, bedeutet dies, dass das Schwarze Loch zerstört wurde.
Für ihre Suche untersuchte das Wissenschaftlerteam zunächst 10 entfernte Galaxien und supermassereiche Schwarze Löcher in ihren Kernen. Sie untersuchten speziell Schwarze Löcher, die Wasser in ihren Akkretionsscheiben enthielten - Spiralstrukturen, die sich nach innen zum Schwarzen Loch drehen.
Wenn Wasser ein Schwarzes Loch umkreist, erzeugt es einen Laserstrahl mit Funkemission, der als Maser bekannt ist. Bei der Vermessung mit einem kombinierten Netzwerk von Funkantennen unter Verwendung einer als sehr lange Basislinieninterferometrie (VLBI) bekannten Technik können Masern dabei helfen, die Geschwindigkeit eines Schwarzen Lochs sehr genau zu messen.
Diese Methode half dem Team festzustellen, dass neun von zehn supermassiven Schwarzen Löchern in Ruhe sind, aber eines stach hervor und schien in Bewegung zu sein.
Das Schwarze Loch befindet sich 230 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Zentrum einer Galaxie namens J0437 + 2456. Seine Masse ist ungefähr drei Millionen Mal so groß wie die unserer Sonne.
Anhand von Follow-up-Beobachtungen der Observatorien Arecibo und Gemini bestätigten die Wissenschaftler ihre ersten Ergebnisse. Das supermassereiche Schwarze Loch bewegt sich innerhalb der Galaxie J0437 + 2456 mit einer Geschwindigkeit von etwa 170.000 km / h.
Aber was diese Bewegung verursacht, ist unbekannt. Die Forscher vermuten, dass es zwei Möglichkeiten gibt.
Möglicherweise sehen wir die Folgen der Fusion zweier supermassereicher Schwarzer Löcher, sagt Jim Condon, ein Radioastronom am National Radio Astronomy Observatory, der an der Studie teilgenommen hat. Das Ergebnis einer solchen Fusion könnte dazu führen, dass das neugeborene Schwarze Loch abprallt, und wir können beobachten, wie es abprallt oder wieder aufhört.
Aber es gibt noch eine andere, vielleicht noch aufregendere Möglichkeit: Das Schwarze Loch könnte Teil eines binären Systems sein.
Trotz aller Erwartungen, dass sie wirklich in Hülle und Fülle vorhanden sein sollten, ist es Wissenschaftlern schwer gefallen, eindeutige Beispiele für binäre supermassereiche Schwarze Löcher zu identifizieren, sagt Dominic Pesce. Was wir in der Galaxie J0437 + 2456 sehen konnten, ist eines der schwarzen Löcher in einem solchen Paar, während das andere aufgrund des Fehlens seiner Maser-Emission vor unseren Funkbeobachtungen verborgen bleibt.
Letztendlich werden jedoch weitere Beobachtungen erforderlich sein, um die wahre Ursache für die ungewöhnliche Bewegung dieses supermassiven Schwarzen Lochs zu ermitteln.