Fragen Sie Ethan: Warum machen Schwarze Löcher so helle Quasare?

Schwarze Löcher sind ein Rätsel des Universums: Regionen des Weltraums, in denen eine sehr große Masse in so kleinen Mengen konzentriert ist, dass nichts ihrer Anziehungskraft entgehen kann, selbst Licht. Unabhängig davon, welche Energie oder Geschwindigkeit ein Objekt innerhalb des BH-Ereignishorizonts gewinnt, wird es niemals in der Lage sein, das Universum von außen auszubrechen und zu beeinflussen.

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Dies macht die Frage unseres Lesers interessant:
Wie ist es möglich, dass supermassereiche Schwarze Löcher zu Quasaren werden, wenn sie zu viel und zu schnell „verschlingen“? Man würde erwarten, dass alle Materie einfach angesaugt wird.

Dies ist eines der seltsamsten Phänomene, die man sich vorstellen kann: Ein BH, ein Objekt, dessen Anziehung nicht vermieden werden kann, führt zur Klasse der hellsten aller beobachteten Objekte.



Quasare sind sehr interessante Objekte, so interessant, dass wir beim ersten Mal keine Ahnung hatten, was sie waren. Mit der Entwicklung der Radioastronomie begannen wir, diese unglaublich hellen Quellen für Radioemissionen zu entdecken. Aber als wir sie in anderen Bereichen betrachteten - sichtbar, Röntgen, Ultraviolett, Infrarot, Mikrowelle - sahen wir nichts. Aus irgendeinem Grund waren dies Quellen für genau Radiowellen, punktförmige, konzentrierte Quellen, die keine anderen Signale aussendeten. Und wir nannten sie quasi-stellare Radioquellen (QSRS) oder Quasare.



Im Laufe der Zeit fanden wir verschiedene interessante Eigenschaften dieser Objekte:

• Fast alle von ihnen befinden sich sehr weit entfernt, mit großen Rotverschiebungen, die andere Einschränkungen unseres Sichtfelds überschreiten.
• Die Helligkeit im Funkbereich zeigte, dass dort etwas energetisch Stärkeres geschah als alles, was wir zuvor gesehen hatten.
• Objekte sahen für uns unterschiedlich aus, je nachdem, wie sie auf uns ausgerichtet waren.

Infolgedessen haben sich unsere Beobachtungsinstrumente so stark verbessert, dass wir ähnliche Merkmale in Quasaren und anderen Objektklassen entdeckten: aktive galaktische Kerne, Blazare und Magnetare.



Wir begannen zu erkennen, dass diese Objekte auf etwas Gemeinsamem beruhen: Ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum der Galaxie ernährt sich irgendwie von Materie und sendet eine große Menge an Material und Funkemissionen in den Weltraum aus. Infolgedessen sind unsere Beobachtungen so weit fortgeschritten, dass wir die Heimatgalaxien dieser Quasare identifizieren konnten, die sogar Milliarden von Lichtjahren von uns entfernt waren.

Aber wie geht das? Wie emittieren diese supermassiven Schwarzen Löcher so viel Energie? Sollten sie nicht alle Materie und Energie aufnehmen, ansaugen? In der Tat ist dies das Merkmal von BH, das wir alle kennen: Sie saugen alles ein und es gibt kein Entrinnen vor ihnen.



Obwohl es wirklich unmöglich ist, ihnen zu entkommen, wie wahr ist es, dass sie "alles aufsaugen"? Das ist nicht wahr. Abbildungen und Visualisierungen, einschließlich des Videos von der NASA oben, sind alle falsch. In der Tat ist die Nähe zum Ereignishorizont in der Nähe von BH dasselbe wie in der Nähe einer anderen Schwerkraftquelle. Wenn die Sonne plötzlich durch ein BH mit der gleichen Masse von 1,99 * 10 30 ersetzt würde , würden sich die Erde und alle anderen Planeten in ihren Umlaufbahnen genauso bewegen wie jetzt.

Der Grund, warum sich Quasare so verhalten, ist die Fähigkeit sehr großer Massen, nahegelegenes Material auf enorme Geschwindigkeiten zu beschleunigen.



Materie bildet eine Akkretionsscheibe um BH und beschleunigt dort auf solche Geschwindigkeiten, dass sie infolgedessen Energie bei vielen Frequenzen, einschließlich Radio, ausstrahlt. Man kann relativistische Jets senkrecht zur Akkretionsscheibe sehen oder Jets, beschleunigte Flugmaterie, die mit relativistischen Geschwindigkeiten gerungen wird. Die Strahlungsquellen, Blazare genannt, sind so ausgerichtet, dass einer der Jets auf uns gerichtet ist und die anderen aktiven Galaxien unterschiedlich ausgerichtet sind.



Quasare sind so hell, weil die Materie, die sie verdauen, in Stücke gerissen und dann durch die höhere Gewalt der Schwerkraft beschleunigt wird. Es setzt so viel Energie frei, dass die Materieteilchen miteinander reagieren, sich erwärmen und Strahlung abgeben. Sie sind aus so großen Entfernungen sichtbar, denn in ihrem Herzen gibt es BHs mit einem Gewicht von Hunderten von Millionen oder sogar Milliarden von Sonnenenergie, und sie absorbieren Materie mit einem Gewicht von Millionen von Sonnenenergie.

BHs sind keine Raumstaubsauger. Sie sind die „Keksmonster“ des Kosmos, da ihre potenzielle Nahrung über ihren Mund fliegt.

Source: https://habr.com/ru/post/de400307/


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