Künstlerische Darstellung der durch Gravitationslinsen erzeugten Entdeckung. (Carl Knox, OzGrav) Wissenschaftler haben die Entdeckung eines seltenen, mittelgroßen Exemplars gemeldet schwarzes Loch Das könnte helfen, eine der verlockenderen Fragen der Astronomie zu beantworten: Wie entstehen ihre supermassiven Gegenstücke?
Es gibt zwei bekannte Größen von Schwarzen Löchern – auf der einen Seite sogenannte Sternlöcher, die typischerweise drei- bis zehnmal so groß sind wie die Masse unserer Sonne – und auf der anderen Seite supermassive Löcher, die im Zentrum der meisten Galaxien zu finden sind , einschließlich der Milchstraße, die Millionen bis Milliarden Mal schwerer sind.
Das neu entdeckte „Goldlöckchen“-Schwarze Loch – etwa 55.000 Sonnenmassen – könnte ein fehlendes Bindeglied zwischen diesen beiden Extremen sein, vermuteten Wissenschaftler am Montag im Tagebuch Naturastronomie .
Bisher nur eine Handvoll Zwischenmasse Schwarze Löcher – zwischen 100 und 100.000 Sonnenmassen – wurden nachgewiesen, und keiner lag genau in der Mitte dieses Bereichs.
Ein Schwarzes Loch ist ein Himmelsobjekt, das eine riesige Masse auf extrem kleinem Raum komprimiert. Ihre Anziehungskraft ist so stark, dass ihnen nichts entkommen kann, nicht einmal Licht.
Schwarze Löcher der Stellar-Klasse entstehen, wenn ein sterbender Stern kollabiert, aber Astronomen müssen die Entstehungsgeschichte der größeren, Materie fressenden Monster noch herausfinden.
„Wie bekommen wir so viele supermassereiche Schwarze Löcher im Universum?“ fragte Co-Autorin Rachel Webster, Professorin an der University of Melbourne.
Der leitende Autor Eric Thrane, Professor an der Monash University, sagte, das neu entdeckte Schwarze Loch „könnte ein uraltes Relikt sein, ein ursprüngliches Schwarzes Loch, das vor der Entstehung der ersten Sterne und Galaxien entstand.“
„Diese frühen Schwarzen Löcher könnten die Keime der supermassereichen Schwarzen Löcher sein, die heute in den Herzen der Galaxien leben.“
So geboren?
Das neue Exemplar wurde indirekt dank einer leichten Abweichung des Lichts von einer Sternexplosion im frühen Universum, etwa 8 Milliarden Lichtjahre entfernt, beobachtet.
Mit einer von Webster entwickelten Technik analysierten Astronomen Tausende dieser Gammastrahlenausbrüche – die entweder durch den heftigen Kollaps eines Sterns oder die Verschmelzung zweier Sterne verursacht wurden – und suchten nach Anzeichen dafür Gravitationslinseneffekt .
Dies geschieht, wenn ein Objekt – in diesem Fall das mittlere Schwarze Loch – als Linse fungiert und den Weg des Lichts auf seinem Weg zur Erde vorübergehend krümmt, sodass Astronomen denselben Blitz zweimal sehen.
Während Thrane, Webster und der Hauptautor James Paynter, ein Doktorand, die Masse ihres mittleren Schwarzen Lochs präzise messen konnten, konnten sie nur darüber spekulieren, wie es entstanden ist.
„Im Großen und Ganzen gibt es drei Möglichkeiten“, sagte Webster gegenüber AFP.
Es könnte aus der Verschmelzung zweier kleinerer Schwarzer Löcher entstanden sein, wie es auch für ein anderes, viel kleineres mittleres Schwarzes Loch der Fall war entdeckt im Mai 2019 .
Alternativ könnte es als Schwarzes Loch der Sternklasse entstanden sein und langsam Masse angesammelt haben, während es Materie in seinen Schlund gesaugt hat.
„Aber das ist ein langsamer Prozess“, sagte Webster. „Es ist schwierig, im Laufe des Zeitalters des Universums supermassive Schwarze Löcher aus einem Sonnenmassenkeim zu erzeugen.“
Ein wahrscheinlicheres Szenario sei, dass ihre Entdeckung „auf diese Weise geboren wurde“, sagte sie. „Das könnte die Antwort liefern.“
Die Autoren gehen davon aus, dass es allein in unserer eigenen Galaxie etwa 40.000 mittlere Schwarze Löcher gibt.
Der Gravitationswellen die Licht beugen können – was die Entdeckung von Schwarzen Löchern ermöglicht – wurden erstmals im September 2015 gemessen und erzielten Ergebnisse den führenden Wissenschaftlern einen Physik-Nobelpreis zwei Jahre später.
Albert Einstein erwartete in seinem Werk Gravitationswellen Allgemeine Relativitätstheorie , die die Hypothese aufstellte, dass sie sich mit Lichtgeschwindigkeit im Universum ausbreiten.
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