Klumpiger "Donut" aus Gas und Staub um ein supermassereiches Schwarzes Loch

Galaxy NGC 1068 (Messier 77)

Die massereichsten Schwarzen Löcher im Universum sind oft von dichten Gas- und Staubscheiben in Form eines Torus umgeben. Dieses Material speist ständig das schwarze Loch, das im Inneren wächst. Bis vor kurzem konnten Teleskope diese Barriere nicht durchschauen. Dies wurde nun erstmals dank des NuSTAR -Hartröntgenteleskops (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) und des XMM-Newton-Röntgenteleskops der Europäischen Weltraumorganisation erreicht.

„Zuerst dachten wir, dass einige schwarze Löcher hinter einer Wand oder einem Bildschirm aus Material versteckt sind, durch das man nichts sehen kann“, gibt Andrea Marinucci von der Universität Roma Tre in Italien zu, eine führende Autorin eines wissenschaftlichen Papiers, das die Ergebnisse der Schießerei auf die Galaxie NGC 1068 beschreibt ( Messier 77) und ein supermassereiches Schwarzes Loch in der Mitte. Die Arbeit wurde in der Zeitschrift Monthly Notices der Royal Astronomical Society veröffentlicht .

Im Röntgenbereich konnten Weltraumteleskope einen der dichtesten aller bekannten Tori in der Nähe des supermassiven Schwarzen Lochs durchdringen, das sich im Zentrum der gut untersuchten Messier 77-Galaxie befindet, 47 Millionen Lichtjahre von uns entfernt im Sternbild China.

Beobachtungen ergaben einen massiven Weltraumkrapfen.



„Rotierendes Material ist kein einfacher, abgerundeter Torus, wie zuvor angenommen, es hat eine klumpige Struktur“, sagt Marinucci.

Toroidscheiben aus Gas und Staub um supermassereiche Schwarze Löcher wurden erstmals Mitte der 1980er Jahre vorgeschlagen, um zu erklären, warum einige Schwarze Löcher hinter Staub und Gas versteckt sind, andere nicht. Die Idee ist, dass die Ausrichtung des Torus relativ zur Erde einige Schwarze Löcher und ihre starke Strahlung öffnet und andere bedeckt. Diese Theorie wird als einzelnes Modell bezeichnet, da sie alle Arten von Schwarzen Löchern kombiniert, die sich nur in der Ausrichtung unterscheiden.

In den letzten zehn Jahren haben Astrophysiker eine Reihe von Hinweisen gefunden, dass die Staubwunden um Schwarze Löcher nicht so glatt und gleichmäßig sind, wie allgemein angenommen wird. Sie sind eher wie defekte Knollenkrapfen, die aus der Bäckerei geworfen würden. Eine neue Studie ermöglichte es erstmals, die Klumpenbildung eines Torus in einer ultradichten toroidalen Staub- und Gaswolke zu beobachten. Es bestätigt die Theorie, dass dieses Phänomen weit verbreitet sein kann. Forschung ist wichtig, um das Wachstum und die Entwicklung massereicher Schwarzer Löcher und ihrer heimischen Galaxien zu verstehen.

"Wir verstehen nicht ganz, warum einige supermassereiche Schwarze Löcher so verdeckt sind und warum das umgebende Material klumpig ist", sagt Forschungskoautor Poshak Gandhi von der University of Southampton (UK). "Dies ist ein Thema intensiver Forschung."

NuSTAR und XMM-Newton beobachteten 2014-2015 in zwei Fällen gleichzeitig ein supermassereiches Schwarzes Loch in der Messier 77-Galaxie. Im August 2014 verzeichnete NuSTAR erstmals einen Helligkeitssprung. NuSTAR arbeitet in einem höheren Energiebereich als das XMM-Newton. In diesem Bereich können Röntgenstrahlen durch Wolken um ein Schwarzes Loch dringen. Wissenschaftler sagen, dass der Sprung in Röntgenstrahlen auf die teilweise Reinigung der Wolke mit einer Abnahme ihrer Dicke zurückzuführen ist.


Galaxy Messier 77

„Es ist wie an einem wolkigen Tag, an dem die Wolken teilweise zur Seite gehen und mehr Sonnenlicht fällt“, erklärt Marinucci. Ihm zufolge werden sich die Forscher nun darauf konzentrieren, zu erklären, was die Heterogenität des Materials in der Wolke verursacht hat. Vielleicht erzeugt das Schwarze Loch Turbulenzen oder Heterogenitäten, die durch die Anziehung von neuem Material von außen in die Wolke verursacht werden.

So haben Astrophysiker zuerst einen Blick in eine Staub- und Gaswolke geworfen, die ein Schwarzes Loch umgibt. Dies ist natürlich ein Argument für ein einziges Modell von Schwarzen Löchern. Wie auch immer, es ist einfach schön, dass es im Universum so viele Donuts gibt, wenn auch klumpig.

Source: https://habr.com/ru/post/de388215/