Was erwartet dich in einem schwarzen Loch?
Die Galaxie Messier 77 ist unserer Milchstraße sehr ähnlich. Beide sind so genannte Spiralgalaxien, die bedeuten, dass riesige Sterngruppen in riesigen Armen angeordnet sind, die sich wie Spiralen vom Zentrum aus erstrecken. Und im Zentrum beider Galaxien befindet sich ein supermassives Schwarzes Loch, das eine Million oder sogar eine Milliarde Mal so groß ist wie die Sonne.
Das Zentrum von Messier 77 ist ein sogenannter aktiver galaktischer Kern. Dies bedeutet, dass die Akkretionsscheibe - die Ansammlung von kaltem Gas und anderen Stoffen um das Schwarze Loch - die Quelle von Emissionen ist, die über das gesamte elektromagnetische Spektrum hinausgehen. Diese AGN sind äußerst nützlich bei der Suche nach immer weiter entfernten Objekten im Kosmos. Einige dieser AGN sind in dicken, donutförmigen Gasklumpen, einem sogenannten Torus, versteckt. Eigentlich ist das sehr gut möglich alles AGN hat einen Torus um sie herum, aber nur einige sind relativ zu unserer erdgebundenen Perspektive verborgen.
"Wir wissen aus verschiedenen Beobachtungen, dass einige AGN durch kältere Staubwolken aus unserer Sicht auf der Erde verborgen sind", sagte Jack Gallimore, Astrophysiker an der Bucknell University Inverse. „Das einheitliche Modell ergab, dass alle AGN von einem Donut aus kaltem Gas umgeben sind. Wenn der Donut von der Seite betrachtet wird, sehen wir eine 'Typ 2' oder eine ausgeblendete AGN. Wenn unsere Ansicht das Loch durchschaut, sehen wir eine AGN vom Typ 1, d. H. Wir sehen den Akkretionsdatenträger direkt.
Diese Kaltgas-Donuts bieten einen natürlichen Mantel für supermassive Schwarze Löcher, in denen sie sich verstecken können. Es ist jedoch unklar, wie diese von Natur aus instabilen Gasblöcke bleiben, ohne ihre Form zu verändern oder in das Schwarze Loch zu fallen.
"Niemand wusste, wie der Donut aus Kälte, Staubgas oder der Torus aufgebläht blieb", sagte Gallimore. "Kalte Gas-Donuts sind nicht stabil: Sie sollten zu einer abgeflachten Scheibe zusammenfallen."
Wir sind so daran gewöhnt, über Schwarze Löcher nachzudenken, die jede zu nahe kommende Angelegenheit verschlingen, dass es mehr als ein wenig überraschend ist, die Antwort zu hören, die Gallimore und seine Kollegen gefunden haben: Die Schwarzen Löcher selbst schleudern Materie von ihren Akkretionsscheiben zurück in Richtung des Gas-Donuts, wie ein Motor, der Abgase abgibt.
Gallimore und andere Forscher verwendeten das Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) in Südamerika, um zu erkennen, wie sich Kohlenmonoxidwolken vom äußeren Teil der Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch Messier 77 hinwegziehen. Die Energie der überhitzten inneren Akkretionsscheibe erzeugte Magnetfelder, die diese Wolken dann auf wesentlich höhere Geschwindigkeiten beschleunigen konnten, als dies normalerweise zu erwarten wäre - etwa von einer normalen Höchstgeschwindigkeit von 100 Kilometern pro Sekunde bis zu satten 400. Das ist schon eine etwas schneller als die normale Rotationsgeschwindigkeit der Platte, wodurch die Gase aus der Platte austreten und sich weiter vom Schwarzen Loch entfernen.
"Wir erfahren mehr über die Akkretionsscheibe und wie die Akkretionsscheibe das Schwarze Loch zuführt", sagte Gallimore Inverse Wenn Sie sagen, dass das Schwarze Loch und seine Akkretionsscheibe sich auf den Rest der Galaxie beziehen, könnte dies bedeuten, dass das Schwarze Loch eine aktivere Rolle in der Entwicklung der Galaxie spielt, als wir dachten. "Wir werden auch etwas darüber erfahren, wie sich das Schwarze Loch auf die Wirtsgalaxie auswirkt und dessen Entwicklung beeinflusst, obwohl wir bei diesem Projekt noch nicht dabei sind."
Während diese neuesten Forschungen die Wechselwirkungen zwischen schwarzem Loch, Akkretionsscheibe und dem umgebenden Gastorus aufgezeigt haben, ist Gallimore optimistisch, dass weitere Untersuchungen des Teleskops in Atacama weitere Überraschungen über das komplizierte Leben der schwarzen Löcher aufdecken werden.
"Bleiben Sie dran für ALMA", sagte er. „Es gibt viele Forscher, die diese Frage nach NGC 1068 und anderen AGNs verfolgen. Ein Blick auf das molekulare, kühlere Gas wird Überraschungen offenbaren. “
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