Die kosmischen „Chorsänger“ von Black Holes endlich identifiziert

Schwarze Löcher

Die blauen Punkte in diesem als COSMOS-Feld bekannten Galaxienfeld zeigen Galaxien, die supermassereiche Schwarze Löcher enthalten, die hochenergetische Röntgenstrahlung aussenden. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)



Die rasende Fütterung von gigantischen Schwarze Löcher füllt das Universum mit kraftvollen Röntgenstrahlen und erzeugt eine allgegenwärtige Hintergrundmusik.

Obwohl die Melodie dieser Musik von Wissenschaftlern leicht identifiziert werden kann, blieben die einzelnen Sänger lange im Dunkeln. Jetzt haben neue Daten der NASA-Raumsonde Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) damit begonnen, einige der Stimmen zu identifizieren.

'Wir wussten, dass dieser kosmische Chor eine starke hohe Komponente hat, aber wir wissen immer noch nicht, ob er von vielen kleineren, leisen Sängern oder einigen mit lauten Stimmen stammt', Studie Co-Autor Daniel Stern, NuSTAR-Projekt Wissenschaftler des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, in einer Erklärung. 'Dank NuSTAR gewinnen wir jetzt ein besseres Verständnis der Schwarzen Löcher und beginnen, uns mit diesen Fragen zu befassen.' [ Galerie: NuSTAR, NASAs Weltraumteleskop zur Jagd auf Schwarze Löcher ]



Da die starke Gravitation von Schwarzen Löchern umgebendes Gas und Staub anzieht, wird ein Teil dieses Materials erhitzt und auf fast Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Dieser Prozess setzt starke Röntgenstrahlen frei, die durch den Weltraum singen und das erzeugen, was Astronomen den kosmischen Röntgenhintergrund nennen.

Künstler

Künstlerische Illustration eines supermassiven Schwarzen Lochs, das einen Strahl energetischer Teilchen aussendet. Solche Schwarzen Löcher sind auch starke Emitter von Röntgenlicht, das anscheinend von Gas und Staub in der umgebenden „Akkretionsscheibe“ reflektiert wird.(Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)



Das Chandra-Röntgenobservatorium der NASA hat es geschafft, viele der Schwarzen Löcher zu identifizieren, die die Melodie tragen, aber die energiereichsten Objekte mit den höchsten Stimmen haben sich weiterhin in die Menge eingemischt.

Das ändert sich jedoch dank NuSTAR.

'Wir sind von einer Auflösung von nur 2 Prozent des hochenergetischen Röntgenhintergrunds auf 35 Prozent übergegangen', sagte Fiona Harrison, NuSTAR-Studienleiterin und Hauptautorin der neuen Studie, die die Ergebnisse beschreibt. sagte in der gleichen Aussage . 'Wir können die am stärksten verdeckten Schwarzen Löcher sehen, versteckt in dichtem Gas und Staub.'



Die meisten (wenn nicht alle) Galaxien enthalten supermassereiche Schwarze Löcher in ihren Zentren. Obwohl das Schwarze Loch der Milchstraße heute relativ ruhig ist, muss es in der Vergangenheit viel „Nahrung“ verschlungen haben, um seine heutige Größe zu erreichen – etwa das 4,5 Millionenfache der Sonnenmasse, wie frühere Beobachtungen ergaben.

Schwarze Lochteilchen entweichen

Die neue Studie, die im Astrophysical Journal zur Veröffentlichung angenommen wurde, wird Astronomen helfen zu verstehen, wie sich die Nahrungsmuster von Schwarzen Löchern im Laufe der Zeit ändern, sagten die Forscher.

NuSTAR ist das erste Teleskop, das in der Lage ist, die hochenergetischen Röntgenstrahlen von Schwarzen Löchern zu untersuchen. Es hat sich ergeben, Schwarzes Loch Kopfgeld seit seiner Einführung im Jahr 2012.

'Vor NuSTAR war der Röntgenhintergrund bei hohen Energien nur eine Unschärfe ohne unaufgelöste Quellen', sagte Harrison, Professor am California Institute of Technology. 'Um zu entwirren, was vor sich geht, muss man die einzelnen Quellen der Röntgenstrahlen lokalisieren und zählen.'

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