Das Herz unserer Milchstraße ist ein exotischer Ort. Es wimmelt von gigantischen Sternen, überschüttet von tödlichen Explosionen hochenergetischer Strahlung und einer wahren Sackgasse für die rätselhaftesten Sternleichen, die der Wissenschaft bekannt sind: Schwarze Löcher. Und im Zentrum der ganzen Melange steht der Urvater aller Schwarzen Löcher in der Galaxie – Sagittarius A*, ein supermassives Monster mit 4 Millionen Mal mehr Masse als die Sonne, verpackt in eine Fläche, die kleiner als die Merkurbahn ist.
Sgr A* dominiert mit seiner starken Schwerkraft den Kern der Milchstraße, fängt riesige Sterne in halsbrecherischen Bahnen und ernährt sich aktiv von allem, was nahe genug kommt. Kürzlich haben Astronomen die Bewegung einer großen Gaswolke beobachtet, die im Sog von Sgr A* gefangen ist – sie sind gespannt, was genau passieren wird, wenn die Wolke (mit der Bezeichnung G2) in den Speisesaal des Schwarzen Lochs eindringt… im Wesentlichen sei das erste Mal jemand beobachtet ein Schwarzes Loch beim Essen.
Aber bevor die Glocke zum Abendessen läutet – voraussichtlich im September dieses Jahres – muss die Wolke noch viel Platz bedecken. Einige Wissenschaftler schlagen nun vor, dass die Reise von G2 durch den überfüllten galaktischen Kern die Standorte anderer kleinerer Schwarzer Löcher in der Umgebung hervorheben und ihre Verstecke aufdecken könnte.
In einem neuen Papier mit dem Titel „G2 kann die Bevölkerung der Schwarzen Löcher in der Nähe des galaktischen Zentrums beleuchten“ Forscher der Columbia University in New York City und des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) in Cambridge, Massachusetts, schlagen vor, dass G2, eine Wolke aus kaltem ionisiertem Gas, die dreimal schwerer als die Erde ist, wahrscheinlich sowohl auf Neutronensterne als auch auf andere Schwarze treffen wird Löcher auf seinem Weg um (und/oder in) SMBH Sgr A*.
Geschätzte Anzahl von Schwarzen Löchern mit stellarer Masse, auf die G2 entlang seiner Flugbahn trifft (Bartos et al.)
Das Team stellt fest, dass es im zentralen Parsec der Galaxie schätzungsweise etwa 20.000 Schwarze Löcher mit stellarer Masse und etwa ebenso viele Neutronensterne gibt. (Ein Parsec entspricht 3,26 Lichtjahren oder 30,9 Billionen km. Im astronomischen Maßstab ist es etwas mehr als 3/4 des Weges zum nächsten Stern von der Sonne.) Außerdem kann es auch eine unbekannte Anzahl von Schwarzen mittlerer Masse geben Löcher lauern im selben Bereich.
Diese ultradichten stellaren Überreste werden aufgrund der Auswirkungen der dynamischen Reibung – des Widerstands, wenn Sie so wollen – in die Zentralregion der Galaxie gezogen, während sie sich durch das interstellare Material bewegen.
Natürlich sind sie fast unmöglich zu finden, es sei denn, Schwarze Löcher ernähren sich und werfen aufgrund ihrer schlampigen Essgewohnheiten überschüssige Klumpen heißer Energie und Materie aktiv aus. Aber wenn man beobachtet, wie sich G2 entlang seiner elliptischen Bahn in Richtung Sgr A* bewegt, könnte es sehr gut auf eine kleine Anzahl von stellaren und mittelschweren Schwarzen Löchern und Neutronensternen treffen. Nach Angaben des Forschungsteams können solche Wechselwirkungen mit Röntgenraumfahrzeugen wie der der NASA sichtbar sein Chandra und NuSTAR .
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NuSTAR-Röntgenbild eines von Sgr A* emittierten Flares im Juli 2012 (NASA/JPL-Caltech)
Die Wahrscheinlichkeit, dass G2 auf Schwarze Löcher trifft und mit ihnen so interagiert, dass ausreichend helle Röntgenstrahlen erzeugt werden, die nachgewiesen werden können, hängt von vielen Variablen ab, wie den Wechselwirkungswinkeln, den relativen Geschwindigkeiten der Gaswolke und Schwarz Löcher, die resultierenden Akkretionsraten der einfallenden Wolkenmaterie und die Temperatur des Akkretionsmaterials. Darüber hinaus müssen alle Beobachtungen zum richtigen Zeitpunkt und über einen ausreichend langen Zeitraum erfolgen, um eine Interaktion (oder möglicherweise mehrere Interaktionen gleichzeitig) zu erfassen, aber auch von allen Hintergrund-Röntgenquellen zu unterscheiden.
Dennoch, so die Forscher, wären solche Beobachtungen wichtig, da sie wertvolle Informationen über die galaktische Evolution liefern und weitere Einblicke in das Verhalten von Schwarzen Löchern gewinnen könnten.
Lesen Sie den vollständigen Bericht Hier , und sehen Sie sich unten ein ESO-Nachrichtenvideo über das erwartete Verhalten der G2-Gaswolke um den SMBH Sgr A* an:
Diese Forschung wurde von Imre Bartos, Zoltán Haiman und Bence Kocsis von der Columbia University und Szabolcs Márka vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics durchgeführt.
