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Das Chandra-Röntgenobservatorium hat einen kosmischen „Geist“ gefunden, der um ein weit entferntes supermassereiches Schwarzes Loch lauert. Astronomen glauben, dass diese hochenergetische Erscheinung ein Beweis für eine riesige Eruption des Schwarzen Lochs ist. Aber dieser blaue Klecks sieht einem anderen kosmischen Gasklumpen unheimlich ähnlich, der von Galaxy Zoo-Mitglied Hanny Van Arkel gefunden wurde, dem berühmten Objekt namens Hanny's Voorwerp. Könnten die beiden Objekte ähnlich sein?
Astronomen sagen, dass der von Chandra gefundene „Geist“ die Überreste einer diffusen Röntgenquelle ist, die zurückbleibt, nachdem die andere Strahlung des Ausbruchs des Schwarzen Lochs abgeklungen ist. Das Objekt HDF 130 ist über 10 Milliarden Lichtjahre entfernt und existierte zu einer Zeit 3 Milliarden Jahre nach dem Urknall, als sich Galaxien und Schwarze Löcher mit hoher Geschwindigkeit bildeten.
Hannahs Objekt. Bildnachweis: Galaxy Zoo
Hannys Voorwerp ist seit seiner Entdeckung im Jahr 2007 im Rahmen des Galaxy Zoo-Projekts ein Rätsel. Jüngste Forschungen zu dem Objekt zeigen, dass der Voorwerp wahrscheinlich auch ein Überbleibsel eines Ausbruchs eines Schwarzen Lochs ist. In den Originalbildern von Sloan Digital Sky Survey von Hannys Voorwerp wurde das Objekt blau dargestellt, eine weitere Spektralanalyse zeigte jedoch, dass es tatsächlich grün ist. Der Voorwerp wurde vom Gammastrahlungssatelliten Swift untersucht, der auch ultraviolette und Röntgenstrahlung aufnehmen kann, aber der Satellit kam zu keinem schlüssigen Ergebnis. Das Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT) hat sich jedoch Hannys Voorwerp angesehen und festgestellt, dass Jets von Schwarzen Löchern Strahlen intensiver optischer und ultravioletter Emissionen des Schwarzen Lochs ermöglichen, einen kleinen Teil einer großen Gaswolke zu erwärmen und zu beleuchten, die umgibt teilweise die nahe Galaxie IC 2497.
Aber die Astronomen des Galaxy Zoo vermuten, dass Röntgenstrahlen auch in Voorwerp eine Rolle spielen könnten. Es wurde kürzlich von den Suzaku-Röntgenteleskopen aufgenommen, um zu sehen, ob in diesem Teil des Spektrums sichtbar ist, sowie um die aktuelle Aktivität des supermassereichen Schwarzen Lochs zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Beobachtung werden noch analysiert. Der Yale-Astronom Kevin Schawinski schrieb kürzlich in der Galaxy Zoo-Blog dass der Nachweis harter Röntgenphotonen Beweise für ein aktives supermassereiches Schwarzes Loch in IC 2497 liefern würde, das den Voorwerp beleuchten würde. „Wenn wir dagegen nichts aufnehmen, können wir sicher sein, dass das Schwarze Loch aufgehört hat, sich zu ernähren, also wirklich stillgelegt hat“, schrieb Schawinski.
Sind die beiden Objekte, der „Geist“ von HDF 130 und Hannys Voorwerp ähnlich? Ja – und nein – sagte der Chandra-Wissenschaftler Dr. Peter Edmonds.
„Es gibt in der Tat einige grundlegende Ähnlichkeiten zwischen diesen beiden Objekten, da beide durch Eruptionen eines supermassiven Schwarzen Lochs erzeugt wurden, entweder in Form von heller Strahlung oder Jets“, sagte Edmonds gegenüber Universe Today.“ Schwarzes Loch scheint erloschen zu sein.“
Die Details der beiden Objekte seien jedoch sehr unterschiedlich, sagte Edmonds. „Hannys Voorwerp beinhaltet ein Lichtecho, während angenommen wurde, dass sich der Röntgengeist durch eine Wechselwirkung zwischen der komischen Hintergrundstrahlung und Partikeln in einem Jet bildet. Sie werden offensichtlich bei sehr unterschiedlichen Wellenlängen gesehen. Außerdem wird der Geist im frühen Universum in viel größeren Entfernungen als Hannys Voorwerp gefunden und ist physisch viel größer.“
Darüber hinaus vermutet das Chandra-Team, dass eine sehr starke und große Eruption für die Entstehung des Geistes verantwortlich war, viel stärker als die für Hannys Voorwerp.
Andy Fabian von der Cambridge University im Vereinigten Königreich, Hauptautor des Artikels über den Geist von HDF 130, glaubt, dass das Röntgenlicht des Objekts ein Beweis für einen Ausbruch ist, der etwa einer Milliarde Supernovae entspricht, die Teilchen mit einer Geschwindigkeit von fast hell. Während der Eruption produzierte sie ungeheure Mengen an Radio- und Röntgenstrahlung, aber nach mehreren Millionen Jahren verschwand das Radiosignal aus dem Blickfeld, als die Elektronen ihre Energie abstrahlten.
Dies ist der erste Röntgen-Geist, der jemals nach dem Untergang radioheller Jets gesehen wurde. Astronomen haben umfangreiche Röntgenstrahlung mit ähnlichem Ursprung beobachtet, jedoch nur von Galaxien mit Radioemission in großem Maßstab, was auf anhaltende Eruptionen hindeutet. In HDF 130 wird in Radiobildern nur eine Punktquelle erkannt, die mit der massereichen elliptischen Galaxie in ihrem optischen Bild übereinstimmt.
Diese Radioquelle weist darauf hin, dass das supermassive Schwarze Loch von HDF 130 möglicherweise wächst.
Mit Hannys Voorwerp suchen Astronomen jedoch immer noch nach Anzeichen von Aktivität des Schwarzen Lochs.
Ein weiteres Argument dafür, dass die beiden Objekte unterschiedlich sind, ist ihre Form. Die lineare Form der Röntgenquelle des HDF 130 stimmt mit der Form von Radiojets überein und nicht mit der eines Galaxienhaufens, von dem erwartet wird, dass er kreisförmig ist. Auch die Energieverteilung der Röntgenstrahlen stimmt mit der Interpretation eines Röntgengeistes überein.
WSRT-Beobachtungen von Hannys Voorwerp. Bildnachweis: ASTRON
Hannys Voorwerp hat alle Kennzeichen eines interagierenden Systems. „Das Gas entsteht wahrscheinlich aus einer Gezeitenwechselwirkung zwischen IC 2497 und einer anderen Galaxie, die vor mehreren hundert Millionen Jahren auftrat“, sagte Dr. Tom Oosterloo, Teil des Teams, das die Voorwerp mit WSRT untersuchte.
Es gibt weitere Unterschiede zwischen den beiden Objekten, vor allem, dass Geister wie der von HDF 130 im Universum weit verbreitet sein können, während der Voorwerp nur ein einmaliges Ereignis sein kann. 'Der Gasstrom endet dreihunderttausend Lichtjahre westlich von IC2497, und alle Beweise deuten darauf hin, dass eine Gruppe von Galaxien an der Spitze des Stroms für diesen kosmischen Unfall verantwortlich ist', sagte Oosterloo.
Die Chandra-Astronomin Caitlin Casey, ebenfalls aus Cambridge, sagte: 'Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass der Röntgenhimmel mit solchen Geistern übersät sein sollte, insbesondere wenn Eruptionen von Schwarzen Löchern im frühen Universum so häufig sind, wie wir glauben, dass sie es sind.'
Jetzt, da Astronomen wissen, wo und jetzt nach Röntgenobjekten wie dem von HDF 130 zu suchen ist, werden wir in Zukunft wahrscheinlich von mehr kosmischen Röntgengeistern hören. Aber Hannys Voorwerp scheint einzigartig zu sein.
Quellen: Chandra , vorheriger UT-Artikel, E-Mail-Austausch mit Dr. Peter Edmonds, Galaxy Zoo
