Ein Schwarzes Loch ist ein sehr dichtes Objekt im Weltraum, aus dem kein Licht entweichen kann. Es bedeutet die Region, hinter der es keine Rückkehr gibt, also sollten wir nichts sehen können, was sich hinter dem Schwarzen Loch befindet.
Eine Entdeckung widerspricht diesem Glauben: Erstmals Stanford Astrophysiker berichten von der Entdeckung von Licht hinter einem Schwarzen Loch. Es klingt erstaunlich! Ist es nicht?
Astrophysiker berichten über die allerersten Aufzeichnungen von Röntgenemissionen von der anderen Seite eines Schwarzen Lochs im Zentrum einer 800 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie. Die Entdeckung ist die Vorhersage von Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie.
Zuerst wurde ein faszinierendes Muster beobachtet: eine Reihe heller Röntgenstrahlen – aufregend, aber nicht beispiellos. Dann beobachtete das Teleskop unerwartete zusätzliche Blitze von Röntgenstrahlen. Diese Röntgenemissionen waren kleiner und hatten andere Farben als helle Fackeln.
Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie deutet darauf hin, dass diese leuchtenden Echos mit Röntgenstrahlen übereinstimmten, die von hinten reflektiert wurden schwarzes Loch. Aber ein grundlegendes Verständnis von Schwarzen Löchern sagt uns, dass dies ein seltsamer Ort ist, von dem Licht kommt.
Der Astrophysiker der Stanford University, Dan Wilkins, sagte: „Der Grund, warum wir das sehen können, ist, dass das Schwarze Loch den Raum krümmt, Licht biegt und sich verdreht Magnetfelder um sich herum"
Roger Blandford, ein Co-Autor des Papiers, sagte: „Als Astrophysiker vor fünfzig Jahren anfingen, darüber zu spekulieren, wie sich das Magnetfeld in der Nähe eines Schwarzen Lochs verhalten könnte, hatten sie keine Ahnung, dass wir eines Tages die Techniken haben könnten, um dies direkt zu beobachten und Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie in Aktion zu sehen.“
Wissenschaftler machten diese Entdeckung, während sie mehr Wissen über ein mysteriöses Merkmal bestimmter Schwarzer Löcher sammelten, das als Korona bezeichnet wird. Angenommen, es gibt genug Materie, die in ein supermassereiches Schwarzes Loch fällt. In diesem Fall das Gebiet leuchtet in superhellen Röntgenstrahlen, kontinuierliche Lichtquellen im Universum, die eine Korona um das Schwarze Loch bilden.
Die Korona um das Schwarze Loch sammelt ultraheiße Gaspartikel, die entstehen, wenn Gas aus der Scheibe in das Schwarze Loch fällt. Die in das Schwarze Loch gleitenden Gasteilchen überhitzen sich auf Millionen Grad. Bei solchen Temperaturen trennen sich Elektronen von Atomen und erzeugen ein magnetisiertes Plasma.
Die sich drehenden Magnetfeldbögen des Schwarzen Lochs wirbeln so sehr um sich selbst, dass es schließlich vollständig bricht. Dieses Magnetfeld erwärmt alles um sich herum und erzeugt diese hochenergetischen Elektronen, die dann die Röntgenstrahlen erzeugen.
Bei der Untersuchung des Ursprungs der Fackeln bemerkten die Wissenschaftler eine Reihe kleinerer Blitze. Diese Blitze waren die gleichen Röntgenstrahlen, wurden aber von der Rückseite der Scheibe reflektiert – ein erster Blick auf die andere Seite eines Schwarzen Lochs.
Zweifellos ist mehr Forschung erforderlich, um dies zu verstehen Korona des schwarzen Lochs.
Wilkins sagte, „Es hat einen viel größeren Spiegel, als wir es jemals bei einem Röntgenteleskop hatten, und es wird uns ermöglichen, in viel kürzeren Beobachtungszeiten Bilder mit höherer Auflösung zu erhalten. Das Bild, das wir im Moment aus den Daten gewinnen, wird also mit diesen neuen Observatorien viel klarer werden.“
Journal Referenz:
- Wilkins, DR, Gallo, LC, Costantini, E. et al. Lichtkrümmung und Röntgenecho hinter einem supermassiven Schwarzen Loch. Natur 595, 657–660 (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03667-0
