Wenn ein Schwarzes Loch tanzt, hört das Universum auf Röntgenstrahlen!
Das Weltraumteleskop XMM-Newton der Europäischen Weltraumorganisation hat schnelle Schwankungen der Röntgenstrahlung aus der Umgebung eines supermassereichen Schwarzen Lochs im Herzen einer benachbarten Galaxie entdeckt. Diese Beobachtungen offenbaren unerwartete Verhaltensweisen bei der Ansammlung von Materie durch diese Schwarzen Löcher und deuten auf eine potenzielle Quelle von Gravitationswellen hin, die die zukünftige LISA-Mission der ESA entdecken könnte.
Lesen Sie auch:
Der Akkretionsprozess und die Rolle der Korona
Wenn ein Schwarzes Loch Materie anzieht, bildet es um sich herum eine spiralförmige Akkretionsscheibe. Das Gas in dieser Scheibe erwärmt sich und sendet hauptsächlich Strahlen aus Ultraviolett (UV). Diese UV-Strahlen interagieren mit einer Plasmakorona, die das Schwarze Loch und die Scheibe umgibt, und gewinnen Energie, um in Röntgenstrahlen umzuwandeln, was XMM-Newton kann erkennen.
Beobachtungen von 1ES 1927+654
Seit 2011 beobachtet XMM-Newton das supermassereiches Schwarzes Loch benannt 1ES 1927+654. Im Jahr 2018 störte eine große Eruption ihre Umgebung, was zum vorübergehenden Verschwinden der Röntgenkorona führte, die nach und nach zurückkehrte, bis sie sich Anfang 2021 wieder normalisierte. Im Juli 2022 stellte XMM-Newton Schwankungen in der Ausstrahlung fest Röntgenstrahlenmit Schwankungen in der Größenordnung von 10 % über Intervalle von 400 bis 1000 Sekunden. Diese quasiperiodischen Schwingungen sind in supermassereichen Schwarzen Löchern selten. Laut Megan Masterson, einer Doktorandin am Massachusetts Institute of Technology (MIT), war dies das erste Anzeichen eines ungewöhnlichen Phänomens.
Hypothese eines Weißen Zwergs im Orbit
Die Schwingungen könnten auf die Anwesenheit eines massiven Objekts hinweisen, beispielsweise eines Frau blanche von etwa 0,1 Sonnenmassen, in schneller Umlaufbahn in der Akkretionsscheibe, und nähert sich allmählich dem Schwarzen Loch. Berechnungen sagten voraus, dass dieses Objekt am 4. Januar 2024 vom Schwarzen Loch verschlungen werden würde. Doch im März 2024 stellte XMM-Newton fest, dass die Schwingungen anhielten und die Frequenz zunahm, was darauf hindeutet, dass das umlaufende Objekt der Verschlingung widerstand. Die Forscher gingen davon aus, dass die Plasmakorona selbst oszillieren könnte, aber ohne eine etablierte Theorie zur Erklärung dieses Verhaltens bewerteten sie ihr ursprüngliches Modell neu.
-Neue Interpretation: Interaktion zwischen zwei Weißen Zwergen
Auch Astronomen haben beobachtet Paare von Weißen Zwergen Bei Annäherung überträgt einer Materie auf den anderen und verlangsamt so deren Fusion. Sie schlugen vor, dass hier ein ähnliches Phänomen auftreten könnte, bei dem ein Weißer Zwerg die Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs zerstört und dessen Absorption verzögert.
Zukunftsaussichten mit LISA
Diese Studie verdeutlicht die Komplexität der Wechselwirkungen zwischen Schwarzen Löchern und ihrer Umgebung. Die LISA-Mission der ESAvon denen erwartet wird, dass sie Gravitationswellen erkennen, könnten zusätzliche Informationen zu diesen Phänomenen liefern und so zu einem besseren Verständnis der Akkretionsprozesse und potenziellen Quellen von Gravitationswellen führen.
61.000 km/h: Diese vor 47 Jahren gebaute amerikanische Kreation benötigte nur 15 Minuten Treibstoff, um diese Geschwindigkeit zu erreichen, und ihre Reise geht weiter bis ans Ende der Galaxie
Dieser Artikel beleuchtet die faszinierenden Entdeckungen, die mit dem XMM-Newton-Teleskop gemacht wurden und die Geheimnisse der Schwarzen Löcher und ihrer Umgebung entschlüsseln. Die Bedeutung der Weltraumforschung für das Verständnis extremer Phänomene im Universum und als Wegbereiter für zukünftige Erkundungen mit Missionen wie LISA. Diese Fortschritte bringen uns einem tieferen Verständnis der kosmischen Natur näher.
Quelle: ESA