(Röntgen: NASA/CXC/Dartmouth Coll./J. Parker & R. Hickox; optisch/IR: Pan-STARRS) Da sie nichts aussenden, was wir wahrnehmen können, gibt es viele Dinge Schwarze Löcher wir wissen es einfach nicht.
Zu den verwirrendsten gehören Super massiv Schwarze Löcher, millionen- bis milliardenfach so groß wie unsere Sonne. Da sich Schwarze Löcher aus den Kernen massereicher toter Einzelsterne bilden, stellt sich die Frage: Wie können supermassereiche Giganten so verdammt groß werden? Eine neue Entdeckung könnte uns helfen, einige viel gesuchte Antworten zu finden.
In einer winzigen Zwerggalaxie in 110 Millionen Lichtjahren Entfernung haben Astronomen gerade eines der kleinsten supermassiven Schwarzen Löcher gefunden, die jemals gesehen wurden. Das „Monster“ im Herzen der Galaxie Mrk 462 hat nur die 200.000-fache Masse der Sonne.
Die Ergebnisse wurden auf der virtuellen 239. Tagung der American Astronomical Society vorgestellt.
'Das schwarzes Loch „in Mrk 462 gehört zu den kleinsten supermassiven oder monströsen Schwarzen Löchern“, sagte der Astronom Jack Parker des Dartmouth College. „Schwarze Löcher wie dieses sind bekanntermaßen schwer zu finden.“
Seine Entdeckung legt nahe, dass supermassereiche Schwarze Löcher – zumindest einige von ihnen – aus Keimen mit Sternmasse wachsen, die weniger als das Hundertfache der Sonnenmasse haben, anstatt bereits groß zu werden und größer zu werden.
Einer der Dornen, der sich fest im Sternmassenmodell festgesetzt hat, ist die Entdeckung von viele supermassereiche Schwarze Löcher im frühes Universum . Es ist schwer, das Wachstum eines winzigen Keims eines Sternkerns zu einem gigantischen supermassiven Schwarzen Loch in dem kurzen Zeitraum in Einklang zu bringen, in dem diese Objekte nach dem Auftauchen dieser Objekte auftauchten Urknall .
Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass im frühen Universum riesige, dichte Wolken aus Gas und Staub direkt in größere Schwarze Löcher kollabierten, die zehntausende Male so groß waren wie die Masse der Sonne, wodurch ein größerer Ausgangspunkt entstand, von dem aus supermassive Schwarze Löcher wachsen können.
Und dies gibt uns eine Methode, um die Wahrscheinlichkeiten jedes Szenarios herauszufinden, da das Modell des direkten Zusammenbruchs ein seltener Prozess ist. Das bedeutet, dass wir im Vergleich zum Sternkeimmodell relativ wenige Zwerggalaxien mit supermassereichen Schwarzen Löchern erwarten können.
Allerdings gibt es einen Haken. Es ist wirklich schwer, schwarze Kernlöcher in Zwerggalaxien zu erkennen. In größeren Galaxien können Astronomen anhand der Umlaufbahn der Sterne im Zentrum auf das zentrale Schwarze Loch schließen, Zwerggalaxien sind dafür jedoch zu klein und dunkel.
Die andere Methode besteht darin, nach extrem heller, energiereicher Strahlung wie Röntgenstrahlen zu suchen. Dies deutet auf ein Schwarzes Loch hin, das aktiv Material ansammelt und es auf so wahnsinnige Temperaturen erhitzt, dass es hochenergetisches Licht ausstößt.
Genau das taten die Forscher, indem sie mit dem Röntgenobservatorium Chandra acht Zwerggalaxien untersuchten, bei denen optische Daten vermuten ließen, dass sie ein aktives supermassereiches Schwarzes Loch beherbergen könnten. Nur Mrk 462 zeigte die Röntgensignatur eines supermassereichen Schwarzen Lochs mit einer etwa 200.000-fachen Sonnenmasse.
Aber da war auch etwas Merkwürdiges. Das Verhältnis von hochenergetischer Röntgenstrahlung zu niederenergetischer Röntgenstrahlung deutete darauf hin, dass das Schwarze Loch stark von einer dicken Staubwolke verdeckt oder „begraben“ war.
Dies könnte den Ausschlag für das Sternsaat-Szenario geben.
„Da vergrabene Schwarze Löcher noch schwieriger zu entdecken sind als freigelegte, könnte die Entdeckung dieses Beispiels bedeuten, dass es da draußen viel mehr Zwerggalaxien mit ähnlichen Schwarzen Löchern gibt.“ sagte der Astronom Ryan Hickox des Dartmouth College.
Aktuelle Studien deuten darauf hin, dass dies der Fall sein könnte. In den letzten Jahren haben Astronomen schwer fassbare, mittelschwere Schwarze Löcher gefunden Zwerggalaxien Und die Überreste von Zwerggalaxien . Dies könnte auch die Idee stützen, dass supermassereiche Schwarze Löcher in der Lage sein könnten, relativ schnell aus Keimen mit Sternmasse zu wachsen.
Wenn sich unsere Technologie und Techniken verbessern, können wir vielleicht damit rechnen, mehr Baby-Chonks von Schwarzen Löchern zu finden, die zuvor der Entdeckung entgangen waren.
„Wir können aus einem Beispiel keine eindeutigen Schlussfolgerungen ziehen, aber dieses Ergebnis sollte zu einer viel umfassenderen Suche nach vergrabenen Schwarzen Löchern in Zwerggalaxien führen.“ sagte Parker . „Wir sind gespannt, was wir lernen können.“
Die Forschung wurde virtuell auf der 239. Tagung der American Astronomical Society vorgestellt.