(StudioM1/iStock) Wie sind Schwarze Löcher geboren? Astrophysiker haben Theorien, aber wir wissen es nicht genau. Es könnten massereiche Sterne sein, die leise mit einem implodieren floompf , oder vielleicht entstehen Schwarze Löcher in den Explosionen kolossaler Supernovae. Neue Beobachtungen deuten nun darauf hin, dass es sich tatsächlich um Letzteres handeln könnte.
Tatsächlich deuten die Untersuchungen darauf hin, dass diese Explosionen so stark sind, dass sie die Schwarzen Löcher mit Geschwindigkeiten von mehr als 70 Kilometern pro Sekunde (43 Meilen pro Sekunde) durch die Galaxie schleudern können.
„In dieser Arbeit geht es im Wesentlichen um den ersten Beobachtungsbeweis dafür, dass man tatsächlich schwarze Löcher sehen kann, die sich mit hoher Geschwindigkeit in der Galaxie bewegen, und dies mit dem Kick in Verbindung bringen.“ schwarzes Loch „Das System wurde bei der Geburt erhalten“, sagte der Astronom Pikky Atri von der Curtin University und dem International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR) gegenüber Energyeffic.
Und es bedeutet, dass möglicherweise Millionen Schwarze Löcher mit Sternmasse mit hoher Geschwindigkeit durch die Galaxie rasen. Das Papier, derzeit im Vordruck erhältlich , wurde in die aufgenommen Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
Die Studie basierte auf 16 Schwarzen Löchern in Doppelsternsystemen. Sofern sie sich nicht aktiv ernähren, können wir tatsächlich keine Schwarzen Löcher finden, da keine nachweisbare elektromagnetische Strahlung ihrer wahnsinnigen Schwerkraft entkommen kann. Befinden sie sich jedoch in einem Doppelsternpaar und ernähren sich aktiv vom anderen Stern, gibt die um das Schwarze Loch wirbelnde Materie starke Röntgenstrahlen und Radiowellen ab.
Sobald wir diese Leuchtfeuer des Schwarzen Lochs sehen können, können wir sehen, wie sich das Schwarze Loch verhält. Das internationale Forscherteam nutzte dieses Verhalten, um die Geschichte des Schwarzen Lochs zu rekonstruieren.
„Wir haben verfolgt, wie sich diese Systeme in unserer Galaxie bewegten – also haben wir ihre heutigen Geschwindigkeiten ermittelt, sind in der Zeit zurückgereist und haben versucht, die Geschwindigkeit des Systems zu verstehen, als es geboren wurde, und zwar einzeln für jedes dieser 16 Systeme.“ Atri erklärte.
„Anhand der Geschwindigkeiten kann man tatsächlich herausfinden, ob sie bei einer Supernova-Explosion entstanden sind oder ob die Sterne einfach direkt in sich selbst zusammengebrochen sind, ohne dass es zu einer Supernova-Explosion kam.“
Wir wissen, dass es Neutronensterne geben kann mit hoher Geschwindigkeit heftig durch den Weltraum geschleudert durch ihre eigenen Supernova-Explosionen – dies wird als Blaauw-Kick oder Natal-Kick bezeichnet und geschieht, wenn die Supernova-Explosion einseitig ist und einen Rückstoß zur Folge hat.
Es war nicht bekannt, ob Schwarze Löcher auf die gleiche Weise getreten werden könnten. Hypothetisch könnte dies der Fall sein – und tatsächlich wurden bereits sieben Röntgendoppelsterne von Schwarzen Löchern mit Geburtsstößen in Verbindung gebracht.
Die neue Forschung hat diese und neun weitere detaillierter analysiert und dabei gemessene Eigenbewegungen, systemische Radialgeschwindigkeiten und Abstände zu diesen Systemen für die bisher detaillierteste Analyse kombiniert.
Die vom Team berechnete Bewegung eines dieser Schwarzen Löcher ist im Video unten zu sehen.
Die Forscher fanden heraus, dass 12 dieser 16 Röntgendoppelsterne von Schwarzen Löchern tatsächlich hohe Geschwindigkeiten und Flugbahnen aufwiesen, die auf einen Geburtsstoß hindeuteten. Das sind 75 Prozent der Stichprobe. Wenn dies auf die skaliert wird Schätzungsweise 10 Millionen Schwarze Löcher In der Milchstraße könnte das bedeuten, dass etwa 7,5 Millionen schwarze Löcher mit hoher Geschwindigkeit da draußen rasen. Und 10 Millionen sind eine niedrige Schätzung.
Im Einklang mit früheren Theorien sind diese schnellen Schwarzen Löcher aufgrund ihrer höheren Masse etwa um den Faktor drei oder vier langsamer als geschleuderte Neutronensterne. Interessanterweise schien es keinen Zusammenhang zwischen der Masse und der Geschwindigkeit des Schwarzen Lochs zu geben, was bedeutet, dass wir noch nicht wissen, ob es einen Zusammenhang zwischen der Masse des Vorläufersterns und der Wahrscheinlichkeit einer Supernova gibt.
Dies ist natürlich eine relativ kleine Stichprobengröße von Schwarzen Löchern. Laut Atri ist dies jedoch ein Schritt hin zum Aufbau einer größeren Stichprobe, die uns helfen kann zu verstehen, wie sich Sterne entwickeln und sterben und wie Schwarze Löcher entstehen.
„Letztendlich wird all dies dazu beitragen, wie viele Schwarze Löcher wir in unserer Galaxie erwarten und wie viele Schwarze Löcher tatsächlich zu diesen verschmelzen werden.“ Gravitationswelle „Erkennungen, die LIGO findet“, fügte sie hinzu.
Um die Forschung weiter auszubauen, wird das Team weiterhin den Himmel beobachten. Diese binären Systeme sind nicht immer hell – sie kommen und gehen, vergänglich. Daher hoffen die Forscher, weitere dieser Binärsysteme zu finden, um mit der Zählung der Schwarzen Löcher in der Milchstraße fortzufahren, unabhängig davon, ob sie schneller sind oder nicht.
Und falls Sie sich gerade Sorgen machen, dass ein Schwarzes Loch direkt in unser Sonnensystem eindringen könnte, brauchen Sie nicht wirklich in Panik zu geraten.
„Das nächstgelegene Schwarze Loch ist unserer Meinung nach zwei Kiloparsec [6.523 Lichtjahre] entfernt“, sagte Atri.
„Es ist sehr, sehr weit weg.“ Es besteht also keine Chance, dass wir in absehbarer Zeit von einem Schwarzen Loch aufgesaugt werden.“
Das Papier wurde in die aufgenommen Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society , und ist verfügbar unter arXiv .