Jahrzehntelange Studien zeigen, dass die meisten massereichen Galaxien in ihrem Zentrum ein supermassereiches Schwarzes Loch beherbergen, und die Masse des Schwarzen Lochs beträgt ein Zehntel Prozent der Gesamtmasse des es umgebenden Sphäroids aus Sternen.
Eine Methode zur Beobachtung des der Erde möglicherweise zweitnächsten supermassiven Schwarzen Lochs wurde von zwei Astrophysikern am vorgeschlagen Zentrum für Astrophysik | Harvard & Smithsonian. Das supermassive Schwarze Loch, das in der Zwerggalaxie Leo I untergebracht ist, hat eine Masse, die drei Millionen Mal so groß ist wie die Sun.
Das supermassereiche Schwarze Loch Leo I* wurde erstmals Ende 2021 von einem unabhängigen Astronomenteam vorgeschlagen. Die Astronomen bemerkten, dass Sterne an Geschwindigkeit gewannen, als sie sich dem Loch näherten Zentrum der Galaxis, aber eine direkte Abbildung der Emission des Schwarzen Lochs war unmöglich.
Jetzt schlagen die CfA-Physiker Fabio Pacucci und Avi Loeb eine neue Methode vor, um die Anwesenheit des supermassereichen Schwarzen Lochs zu bestätigen.
Fabio Pacucci, einer der Hauptautoren der ApJ Letters-Studie, sagte: „Schwarze Löcher sind sehr schwer fassbare Objekte und manchmal spielen sie gerne Verstecken mit uns. Lichtstrahlen können ihren Ereignishorizonten nicht entkommen, aber die Umgebung um sie herum kann extrem hell sein – wenn genügend Material in ihren Gravitationsschacht fällt. Aber wenn ein Schwarzes Loch keine Masse ansammelt, strahlt es stattdessen kein Licht aus und ist mit unseren Teleskopen unmöglich zu finden.“
„Das ist die Herausforderung bei Leo I – einer Zwerggalaxie, die so wenig Gas zur Akkretion hat, dass sie oft als „Fossil“ bezeichnet wird. Sollen wir also die Hoffnung aufgeben, es zu beobachten? Vielleicht nicht."
„In unserer Studie haben wir vorgeschlagen, dass ein kleiner Massenverlust von Sternen, die um das Schwarze Loch herumwandern, die für seine Beobachtung erforderliche Akkretionsrate liefern könnte. Alte Sterne werden sehr groß und rot – wir nennen sie Rote Riesensterne. Rote Riesen Typischerweise gibt es starke Winde, die einen Bruchteil ihrer Masse in die Umwelt tragen. Der Raum um Leo I* scheint genügend dieser alten Sterne zu enthalten, um ihn beobachtbar zu machen.“
Avi Loeb, Mitautor der Studie, sagte: „Die Beobachtung von Leo I* könnte bahnbrechend sein. Es wäre das zweitnächste supermassive Schwarze Loch nach dem im Zentrum unserer Galaxie, mit einer sehr ähnlichen Masse, aber beherbergt von einer Galaxie, die tausendmal weniger massereich ist als die Milchstraße. Diese Tatsache stellt alles in Frage, was wir über die gemeinsame Entwicklung von Galaxien und ihren zentralen supermassereichen Schwarzen Löchern wissen. Wie kam es dazu, dass ein so übergroßes Baby von einem schlanken Elternteil zur Welt kam?“
„Im Fall von Leo I würden wir ein viel kleineres Schwarzes Loch erwarten. Stattdessen, Löwe, scheint I ein Schwarzes Loch zu enthalten, das einige Millionen Sonnenmassen hat und dem in der Milchstraße ähnelt. Das ist spannend, denn die Wissenschaft kommt normalerweise dann am meisten voran, wenn das Unerwartete passiert.“
Pacucci sagte, „Wann können wir also mit einem Bild des Schwarzen Lochs rechnen?“
"Wir sind noch nicht da."
„Leo I* spielt Verstecken, aber er strahlt zu viel Strahlung aus, um lange unentdeckt zu bleiben.“
Die Studie wurde heute in veröffentlicht die Astrophysical Journal Letters.
