Ein supermassereiches Schwarzes Loch beleuchtete eine Kollision zweier kleinerer Schwarzer Löcher

Kategorie: Platz Gesendet 26. Juni

Astronomen von Caltech haben berichtet, dass sie eine Kollision zwischen zwei Schwarzen Löchern beobachtet haben. Normalerweise ist ein solches Ereignis unsichtbar, aber dieses Mal trug ein massereicheres Schwarzes Loch in der Nähe dazu bei, die anderen beiden zu beleuchten, als sie kollidierten. Wenn sich die Ergebnisse bestätigen, veröffentlicht in Physical Review Letters , wären die ersten jemals gemachten optischen Beobachtungen einer Verschmelzung von Schwarzen Löchern.

Was ist passiert: Erstmals im Mai 2019 entdeckt und S190521g getauft, geschah die Verschmelzung etwa 4 Milliarden Lichtjahre entfernt in der Nähe eines supermassereichen Schwarzen Lochs namens J1249+3449. Dieses Objekt ist 100 Millionen Mal massereicher als die Sonne und hat einen Durchmesser, der ungefähr der Größe der Erdumlaufbahn um die Sonne entspricht.

Die beiden kleineren Schwarzen Löcher, jedes etwa 150-mal massereicher als die Sonne, stolperten in die Akkretionsscheibe des Supermassivs: ein Wirbel aus Sternen, Gas und Staub, der langsam in Richtung seines Ereignishorizonts gesaugt wird, hinter dem nicht einmal Licht entweichen kann .

Als die beiden kleineren Schwarzen Löcher kollidierten, schleuderte die Kraft das verschmolzene Objekt mit etwa 700.000 Kilometern pro Stunde aus der Akkretionsscheibe, berechnen die Forscher. Als es in den Weltraum raste, beleuchtete das verschmolzene Schwarze Loch das umgebende Gas in der Scheibe und erzeugte Licht, das eine Billion Mal heller war als die Sonne.

Wie Astronomen die Verschmelzung mit dem supermassereichen Schwarzen Loch in Verbindung brachten: S190521g erzeugte wie viele andere Verschmelzungen von Schwarzen Löchern Wellen in der Raumzeit, die von LIGO, einem Gravitationswellenobservatorium, auf der Erde entdeckt wurden. Als diese Beobachtungen eintrafen, wurde eine automatische Warnung an die Teleskope der Welt gesendet, um zu sehen, ob sie irgendwelche Ereignisse am Nachthimmel, die mit der Fusion zusammenfallen könnten, optisch beobachten könnten. Ungefähr 34 Tage später entdeckte die Zwicky Transient Facility in Kalifornien das Licht, das durch das Fusionsereignis erzeugt wurde, und Wissenschaftler folgten einer feurigen Spur zurück zu J124942.3+344929.

Die Implikationen: Schwarze Löcher sollten eigentlich nicht sichtbar sein, aber diese neuen Erkenntnisse legen nahe, dass wir diese Objekte tatsächlich sichtbar machen können, indem wir die umgebende Materie beobachten, die sie beleuchten. Es unterscheidet sich nicht allzu sehr davon, wie das Event Horizon Telescope das jetzt berühmte Bild aufgenommen hat eines supermassiven Schwarzen Lochs , die letztes Jahr veröffentlicht wurde. Dieses Bild ist nicht genau das Schwarze Loch selbst, sondern eher das leuchtende Gas und der Staub, die an seinen Ereignishorizont grenzen.

Einen Weg zu finden, Verschmelzungen von Schwarzen Löchern in Akkretionsscheiben genau zu beobachten, könnte es uns ermöglichen, Fragen darüber zu beantworten, wie Materie mit diesen Objekten interagiert und ob eine Verschmelzung vorhergesagt werden kann, bevor sie stattfindet. Das Caltech-Team hält es für möglich, dass diese Schwarzen Löcher das Ergebnis einer langen Kette früherer Fusionen waren – und S190521g war einfach die neueste.

Was kommt als nächstes: Die Erkenntnisse müssen noch bestätigt werden. Astronomen werden eine detailliertere Analyse von S190521g durchführen, um zu sehen, ob die Verschmelzung und die mit J124942.3+344929 verbundene Flare wirklich miteinander verbunden sind.