Ein noch unentdecktes Schwarzes Loch kündigte Astronomen seine Existenz an, als es auseinanderbrach und einen Stern verschlang, der in seiner Nähe wanderte.
Ein Schwarzes Loch mittlerer Masse befindet sich in einer Millionen Lichtjahre entfernten Zwerggalaxie ein Land Der Stern brach in einem Ereignis auseinander, das Astronomen als Gezeitenstörungsereignis (TDE) bezeichnen. TDE wurde sichtbar, als es eine so starke Strahlungswelle freisetzte, dass es kurzzeitig jeden Stern im Haus seiner Zwerggalaxie zusammen übertraf.
TDE kann Wissenschaftlern helfen, die Beziehung zwischen Galaxien und zu verstehen Schwarze Löcher In ihnen. Es bietet Astronomen auch ein weiteres intermediäres Schwarzes Loch zur Untersuchung. „Diese Entdeckung hat weit verbreitete Aufregung ausgelöst, weil wir Gezeitenstörungsereignisse nutzen können, um nicht nur mehr Schwarze Löcher mittlerer Masse in einem ruhigen Zwerg zu finden.“ Galaxien sondern auch um ihre Masse zu messen“, sagte Ryan Foley, Co-Autor der Forschung und Astronom der University of California, Santa Cruz (UCSC). Aussage (Öffnet in einem neuen Tab).
Verwandt: Das Schwarze Loch „rülpst“ einen „Nudel“-Stern, den es jahrelang verschlungen hat
TDE-Glühen – Raute im Jahr 2020neh (Öffnet in einem neuen Tab)Es wurde zuerst von Astronomen mit dem Young Supernova Experiment (YSE) beobachtet, einer astronomischen Untersuchung, die kurzlebige kosmische Ereignisse wie Supernova-Explosionen aufspürt, bei denen ein Schwarzes Loch zuerst begann, einen Stern zu verschlingen.
Die Beobachtung dieses ersten Moments der Zerstörung war entscheidend, damit ein internationales Team unter der Leitung von UCSF-Wissenschaftlern, der ersten Forschungsautorin und der Astronomin des Niels-Bohr-Instituts, Charlotte Angus, die Masse des Schwarzen Lochs um es herum messen und finden konnte. 100.000 Millionen Sonnenmassen. (Öffnet in einem neuen Tab)
TDEs wurden in der Vergangenheit erfolgreich zur Messung der Masse von supermassiven Schwarzen Löchern eingesetzt, aber dies ist das erste Mal, dass sie bei der Dokumentation der Massen kleinerer Schwarzer Löcher mittlerer Masse funktionieren.
Das bedeutet, dass die anfängliche Beobachtung des unglaublich schnellen Leuchtens von AT 2020neh eine Grundlage für die zukünftige Messung der Masse mittelgroßer Schwarzer Löcher liefern könnte.
„Die Tatsache, dass wir dieses mittelgroße Schwarze Loch einfangen konnten, während es einen Stern verschlang, gab uns eine wunderbare Gelegenheit, zu entdecken, was uns verborgen geblieben sein könnte“, sagte Angus. Darüber hinaus können wir die Eigenschaften des Leuchtens selbst nutzen, um diese schwer fassbare Gruppe mittelschwerer Schwarzer Löcher zu verstehen, die die Mehrheit der Schwarzen Löcher in den Zentren von Galaxien darstellen können.
Diese mittelgroße Klasse von Schwarzen Löchern hat einen Massenbereich zwischen dem 100- und 100.000-fachen Die Sonnewas sie viel massiver macht als Schwarze Löcher mit stellarer Masse, aber viel kleiner als die supermassereichen Schwarzen Löcher im Kern der meisten Galaxien, einschließlich Milchstraße.
Physiker vermuten seit langem, dass supermassive Schwarze Löcher, deren Massen das Millionen- oder sogar Milliardenfache der Sonnenmasse betragen können, durch die Verschmelzung von Schwarzen Löchern mittlerer Masse zu solch massiven Massen anwachsen können.
Eine Theorie über den Mechanismus, der dieses Wachstum ermöglichen könnte, besagt, dass das frühe Universum reich an Zwerggalaxien mit intermediären Schwarzen Löchern war.
Als diese Zwerggalaxien verschmolzen oder von größeren Galaxien verschluckt wurden, zerstreuten sich die dazwischen liegenden Schwarzen Löcher in ihnen, wodurch die Masse zunahm. Dieser sequentielle Prozess von immer größeren Fusionen wird schließlich dazu führen riesiges schwarzes Loch Titanen befinden sich heute im Herzen der meisten Galaxien.
„Wenn wir verstehen können, wie viele Schwarze Löcher mittlerer Masse da draußen sind – wie viele und wo es sie gibt – können wir bei der Bestimmung helfen, ob unsere Theorien über die Entstehung supermassereicher Schwarzer Löcher richtig sind“, sagte Co-Autor und Professor für Astronomie bei UCLA. Enrico Ramirez Ruiz ist Astrophysiker.
Eine der verbleibenden Fragen bezüglich der Wachstumstheorie von Schwarzen Löchern ist: Haben alle Zwerggalaxien ihr eigenes Schwarzes Loch mittlerer Masse? Dies ist schwer zu beantworten, da Schwarze Löcher Licht hinter einer äußeren Grenze, dem sogenannten Ereignishorizont, einfangen und praktisch unsichtbar sind, es sei denn, sie ernähren sich von umgebendem Gas und Staub oder wenn sie platzen Sterne in TDEs.
Astronomen können andere Methoden verwenden, um auf das Vorhandensein von Schwarzen Löchern zu schließen, z. B. die Betrachtung der Gravitationswirkung von Sternen, die sie umkreisen. Allerdings sind diese Nachweismethoden derzeit noch nicht empfindlich genug, um sie auf weit entfernte Schwarze Löcher in den Zentren von Zwerggalaxien anzuwenden.
Als Ergebnis wurden einige Schwarze Löcher mittlerer Masse bis hin zu Zwerggalaxien aufgespürt. Dies bedeutet, dass es durch die Erkennung und Messung von TDE-Flares für mittelgroße Schwarze Löcher wie AT 2020neh ein wichtiges Instrument sein könnte, um die Debatte über das Wachstum supermassiver Schwarzer Löcher beizulegen.
Die Forschung des Teams wurde am 10. November in der Zeitschrift veröffentlicht natürliche Astronomie (Öffnet in einem neuen Tab).
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