Das mysteriöse Leuchten am Himmel, das heller ist als eine Billion Sonnen, ist in Wirklichkeit das Leuchten zweier entfernter Schwarzer Löcher, die einander umkreisen, wie Astronomen durch neue Beobachtungen bestätigt haben, die ein jahrzehntealtes Rätsel lösen.
Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass die Galaxie OJ 287, die sich 5 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Krebs befindet, von zwei Galaxien verankert wird Schwarze Löcher, einer supermassiv und einer kleiner. Obwohl diese beiden Schwarzen Löcher auf Teleskopbildern wie ein einzelner Fleck aussehen, senden sie unterschiedliche Arten elektromagnetischer Signale aus, die es Astronomen ermöglichen, ihre Identität zu entschlüsseln.
Die Galaxie wurde 1888 entdeckt und Astronomen hatten jahrzehntelang vermutet, dass es sich um ein Doppelsternsystem mit zwei Schwarzen Löchern im Kern handeln könnte. Die Galaxie zeigt ein Muster von Emissionen, die in zwei getrennten Zyklen variieren, einer mit einer Dauer von 12 Jahren und der andere mit einer Dauer von 55 Jahren, was darauf hindeutet, dass zwei verschiedene Arten von Bewegung stattfinden – zum einen die Umlaufbahn eines Schwarzen Lochs um das Schwarze Loch andere; Das andere ist die langsame Änderung der Richtung dieser Umlaufbahn.
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Jahrelange Beobachtungen haben Aufflackern aufgedeckt, die entstehen, wenn ein Schwarzes Loch durch die Akkretionsscheibe eines anderen stürzt – riesige Materialringe, die um supermassereiche Schwarze Löcher wirbeln –, Staub und Gas aus der Scheibe erhitzen und aufregende Energieblitze im gesamten elektromagnetischen Spektrum erzeugen. Diese Flares sind heller als eine Billion Sterne und dauern etwa zwei Wochen. Jetzt haben Forscher jedoch zwei dramatischere und kurzlebigere Ausbrüche des Doppelsternsystems beobachtet, was die Existenz der beiden Schwarzen Löcher direkt bestätigt.
Während der Beobachtungen 2021–2022 führten Forscher Astronomen an Staszk Zola Von der Jagiellonen-Universität in Krakau, Polen, wurde ich Zeuge eines Flares, der 100-mal so viel Licht erzeugte wie eine ganze Galaxie. Dieser Blitz dauerte nur einen Tag. Das Fermi-Teleskop der NASA entdeckte eine ähnlich kurze Sekunde Gamma Strahlen glühen. Aufgrund der kurzen Dauer dieser Fackeln waren sie jahrzehntelang leicht zu übersehen.
„OJ 287 ist seit 1888 fotografisch festgehalten und wird seit 1970 intensiv verfolgt“, so der Hauptautor der Studie. Maury Valtonen Vom Tata Institute of Fundamental Research in Mumbai, Indien, V.A Stellungnahme. „Es stellte sich heraus, dass wir einfach Pech hatten. Niemand bemerkte OJ 287 genau in den Nächten, als es seine One-Night-Fahrt machte.“
Also was ist passiert? Forscher haben geschätzt, dass das kleinere Schwarze Loch in OJ 287 etwa 150 Millionen Mal die Masse unserer Sonne hat. Der erste Riesenausbruch ereignete sich, weil aus diesem winzigen Schwarzen Loch neues Gas austrat, das es verschluckte, einen Materialstrahl erzeugte und diesen aus dem winzigen Schwarzen Loch schoss.
Kurz darauf passierte das Mini-Schwarze Loch die Akkretionsscheibe des supermassereichen Schwarzen Lochs, das eine Masse hat, die 18 Milliarden Mal so groß ist wie unsere Sonne. Der Strahl interagierte mit der Scheibe, was zu dem vom Fermi-Teleskop entdeckten Gammastrahlenglühen führte.
Zusammengenommen bestätigen diese beiden Fackeln schließlich, dass es sich bei OJ 287 um ein Doppel-Schwarze-Loch-System handeln muss, bei dem das kleinere Objekt regelmäßig die Gasscheibe seines größeren Nachbarn passiert.
Die Forscher berichten über ihre Ergebnisse in der Juni-Ausgabe von Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
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