Dieses riesige Schwarze Loch dreht sich mit halber Lichtgeschwindigkeit!

Die Krümel, die von der jüngsten Mahlzeit eines supermassiven Schwarzen Lochs übrig geblieben sind, haben es Wissenschaftlern ermöglicht, die Rotationsrate des Monsters zu berechnen, und die Ergebnisse sind umwerfend.



Das riesige Schwarze Loch, bekannt als ASASSN-14li, dreht sich zu mindestens 50 Prozent die Lichtgeschwindigkeit , sagten Mitglieder des Forschungsteams.



'Der Ereignishorizont dieses Schwarzen Lochs ist etwa 300-mal größer als die Erde', sagte der Co-Autor der Studie, Ron Remillard vom Massachusetts Institute of Technology (MIT), in einer Erklärung. (Der Ereignishorizont ist die Grenze, jenseits derer nichts, nicht einmal Licht, den gravitativen Klauen eines Schwarzen Lochs entkommen kann.) [ Bilder: Schwarze Löcher des Universums ]

'Dennoch dreht sich das Schwarze Loch so schnell, dass es eine Umdrehung in etwa zwei Minuten absolviert, verglichen mit den 24 Stunden, die unser Planet braucht, um sich zu drehen', fügte Remillard hinzu.



Dieser Künstler

Die Illustration dieses Künstlers zeigt die Region um ein supermassereiches Schwarzes Loch, nachdem ein Stern zu nahe gewandert und auseinandergerissen wurde. Einige der Überreste des Sterns werden in eine röntgenhelle Scheibe gezogen, wo sie das Schwarze Loch umkreisen, bevor sie den 'Ereignishorizont' passieren, die Grenze, über die nichts, einschließlich Licht, entweichen kann. Der längliche Fleck stellt einen hellen Bereich in der Scheibe dar, der eine regelmäßige Variation der Röntgenhelligkeit der Quelle verursacht, wodurch die Spinrate des Schwarzen Lochs abgeschätzt werden kann.(Bildnachweis: Illustration: NASA/CXC/M.Weiss; Röntgen: NASA/CXC/MIT/D. Pasham et al: Optisch: HST/STScI/I. Arcavi)

ASASSN-14li liegt im Herzen einer Galaxie, die 290 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist und zwischen 1 und 10 Millionen Sonnenmassen besitzt. Es ist also ungefähr so ​​groß wie das Schwarze Loch im Kern der Milchstraße, bekannt als Schütze A*, das etwa 4 Millionen Sonnenmassen enthält. (Supermassive Schwarze Löcher können viel gewichtiger werden; einige ziehen die Waage bei mehreren zehn Milliarden Sonnenmassen.)



ASASSN-14li wurde im November 2014 entdeckt, nachdem es einen zu nahen Stern auseinandergerissen hatte. Dieses dramatische Ereignis verursachte einen hellen Lichtblitz, der von einem System optischer Teleskope namens All-Sky Automated Survey for Supernovae (daher der Name des Schwarzen Lochs) entdeckt wurde.

In der neuen Studie beobachtete ein Team um Dheeraj Pasham, ebenfalls vom MIT, das Röntgenlicht des ASASSN-14li-Systems. Die Forscher analysierten Daten, die von einer Reihe von Instrumenten gesammelt wurden, darunter das Chandra-Röntgenobservatorium der NASA und die Weltraumteleskope Neil Gehrels Swift sowie die Raumsonde XMM-Newton der Europäischen Weltraumorganisation.

Diese Datensätze zeigten ein konsistentes Flackern: Die Röntgenemissionen von ASASSN-14li steigen und fallen alle 131 Sekunden. Dieses Uhrwerksignal wird wahrscheinlich von einem Klumpen des auseinandergerissenen Sterns verursacht, der das Schwarze Loch sehr nahe am Ereignishorizont umkreist, sagten die Mitglieder des Studienteams.



Wissenschaftler nutzten die NASA

Wissenschaftler verwendeten die NASA-Weltraumteleskope Chandra und Hubble sowie andere Instrumente, um das supermassive Schwarze Lochsystem ASASSN-14li zu untersuchen und die Spinrate des Schwarzen Lochs zu bestimmen, eine grundlegende Eigenschaft, die für Astronomen schwer zu messen war.(Bildnachweis: Röntgen: NASA/CXC/MIT/D. Pasham et al: Optisch: HST/STScI/I. Arcavi)

'Die Tatsache, dass wir diesen Bereich heller Röntgenstrahlung verfolgen können, während er das Schwarze Loch umkreist, lässt uns verfolgen, wie schnell sich das Material in der Scheibe dreht', sagte Pasham in die selbe aussage . 'Das gibt uns Informationen über die Spinrate des supermassereichen Schwarzen Lochs selbst.'

Diese Schleudergeschwindigkeit ist beeindruckend, aber nicht beispiellos. Die wenigen supermassiven Schwarzen Löcher, deren Rotationsraten bisher gemessen wurden, befinden sich in der gleichen extremen Nachbarschaft und schwanken im Allgemeinen zwischen 33 Prozent und 84 Prozent die Lichtgeschwindigkeit.

Die neuen Ergebnisse, die Pasham am Mittwoch (9. Januar) auf der 233. Tagung der American Astronomical Society (AAS) in Seattle präsentierte, könnten Astronomen helfen, besser zu verstehen, wie sich supermassereiche Schwarze Löcher entwickeln.

Diese Giganten können auf zwei Arten wachsen, sagte Pasham – durch Verschmelzungen im Galaxienbereich und / oder durch stetige Anhäufung kleinerer Teile des umgebenden Materials. Eine relativ niedrige Rotationsrate würde Fusionen als Hauptfaktor implizieren, da diese zufälligen Zusammenstöße das wachsende Schwarze Loch wahrscheinlich nicht weiter in die gleiche Richtung drehen würden.

'Wenn Sie jedoch ein High-Spin-Schwarzes Loch haben, ein supermassives Schwarzes Loch, sagt uns das, dass vielleicht die stetige Akkretion vorherrscht', sagte Pasham während einer Pressekonferenz am AAS am Mittwoch.

Die neue Studie wurde am Mittwoch auch online im veröffentlicht Zeitschrift Wissenschaft . Sie können einen Vordruck davon kostenlos lesen unter arXiv.org .

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