Ein schwarzes Loch, das auf die Seite gekippt ist, wobei einem zum Scheitern verurteilten Partner die Materie entzogen wird. NASA / CXC / M.Weiss
Wohin du auch gehst, du kannst der kreisförmigen Bewegung nicht entkommen.
Und außer Uranus drehen sich alle Planeten in unserem Sonnensystem um Achsen, die im Allgemeinen mit der Sonne ausgerichtet sind. Wir sehen dies im gesamten Universum aufgrund der Art und Weise, wie Sonnensysteme entstehen, zusammen mit einer Menge komplizierter Fluiddynamik und Physik.
In einer weit entfernten Region des Weltraums liegt ein binäres System, in dem ein kolossales Objekt in der Mitte falsch auf seinen Partnersatelliten ausgerichtet ist. Wenn das ein wenig seltsam erscheint, wird es noch seltsamer: Dieses Himmelsobjekt ist ein Schwarzes Loch, das irgendwie auf seinen Partner geschoben wurdeSeite, nach eine neue Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurdeWissenschaft.
Etwas ist über ein Schwarzes Loch gekippt. Und es ändert unsere Theorien.
Als die Sonne entstand, bildete sie sich aus derselben Gaswolke, die schließlich zu den Planeten verdichtet. Alles im Universum dreht sich um eine Achse, einschließlich unserer Sonne und des gesamten Sonnensystems. Diese Rotation erzeugt eine riesige protoplanetare Scheibe aus Gas und Staub, die schließlich zu den Planeten selbst kondensiert. Endlich sind wir hier, auf einem Planeten, der sich weiterdrehteine Achse, da sich diese Achse um die Sonne dreht, die sich wiederum um ihre eigene Achse dreht.
Es ist kein Wunder, dass Philosophen Tausende von Jahren lang dachten, dass Kreisbewegungen ein Zeichen für ein höheres, göttliches Wesen seien – da es sich um ein so häufiges Phänomen handelt.
Ausweg in einem unsagbar fernen Binärsystem namens MAXI J1820+070, Es gibt ein Schwarzes Loch mit stellarer Masse nahe der Sonnenmasse, dessen Achse im Vergleich zu seinem Nachbarn um 40 Grad versetzt ist. Aber noch faszinierender ist die Frage, die seine bloße Existenz aufwirft: was im Universum kann ein Schwarzes Loch umkippen?
Die unglaublich schnellen Röntgenstrahlen des Schwarzen Lochs ebben und fließen
„Die Erwartung einer Ausrichtung gilt weitgehend nicht für bizarre Objekte wie Schwarzloch-Röntgendoppelsterne“, sagte Professor Poutanen von der Astronomie an der Universität Turku, der Hauptautor der jüngsten Studie war,in eine Pressemitteilung.
Natürlich ist dies nicht das erste Mal, dass Astronomen MAXI J1820+070 ins Visier nehmen. Etwa 10.000 Lichtjahre entfernt sind das Schwarze Loch und sein Stern ein binäres Paar, bei dem die Schwerkraft des Schwarzen Lochs so stark ist, dass es zerreißtMaterial vom Wirtsstern entfernt, wodurch eine gigantische, Röntgenstrahlen emittierende Scheibe entsteht.
Ein Teil dieses extrem heißen Gases, das sich in der Scheibe bewegt, die sich um das Schwarze Loch dreht, wird sich schließlich durch den Ereignishorizont bewegen – wohin kein Licht zurückkehren kann – während andere Teile des Gases in zwei massiven Strahlen tödlich heißer und zurück in den Weltraum geschossen werdenhochradioaktive Jets, die ausströmen und den Magnetfeldlinien des Schwarzen Lochs folgen.
Während diese Jets bei fließen können80 Prozent der Lichtgeschwindigkeit, sie sind nicht immer stabil. Aus diesem Grund entdeckten die Forscher der jüngsten Studie durch Überwachung der aktiven und weniger aktiven Phasen der Strahlen die Rotationsachse des Schwarzen Lochs.
Die geneigte Achse des Schwarzen Lochs fügt der Idee, wie neue Schwarze Löcher die Raumzeit verzerren, Komplexität hinzu.
Das Objekt wurde ursprünglich vom MAXI-Instrument an Bord der Internationalen Raumstation entdeckt. Während die Jets damals aktiv waren, hat ihre Intensität seitdem nachgelassen, da geringere Mengen an „Treibstoff“-Material vom Stern abgestreift und in das Schwarze Loch gesaugt wurden.
Dies veränderte das Lichtprofil des seltsamen Systems, in dem der Wirtsstern zur primären Lichtquelle wurde. Dies ermöglichte es Poutanen und seinen Forscherkollegen, die Bahnneigung mittels Spektroskopie zu analysieren.
„Um die 3D-Ausrichtung der Umlaufbahn zu bestimmen, muss man zusätzlich den Positionswinkel des Systems am Himmel kennen, d. h. wie das System in Bezug auf die Richtung nach Norden am Himmel gedreht ist“, sagt Poutanen. „Dies wurde mit polarimetrischen Techniken gemessen."
Es gibt verschiedene Modelle zur Beschreibung des WegesBildung schwarzer Löcher, zusätzlich zu binären Systemen wie MAXI J1820+070. Aber eine Fehlausrichtung von 40 Grad war nicht leicht zu erklären und könnte unser Wissen darüber ändern, wie Supernovae Schwarze Löcher hervorbringen.
"Das große Ausmaß an Fehlausrichtung schränkt die Mechanismen der Supernova-Explosion und der Bildung von Schwarzen Löchern stark ein, da es nur während der Akkretionsphase abnehmen kann", sagen die Forscher.
Zunehmende Komplexität — Das war einfach nicht zu erwarten — zumal aktuelle Modelle von wie Raum-Zeit-Kurven um die Gravitationskraft eines Schwarzen Lochs sind schon sehr komplex.
Aber „die neuen Erkenntnisse zwingen uns dazu, ihnen eine neue Dimension hinzuzufügen“, sagt Poutanen.
Studienzusammenfassung:
Die Beobachtungssignaturen von Schwarzen Löchern in Röntgendoppelsystemen hängen von ihren Massen, Spins, der Akkretionsrate und dem Fehlausrichtungswinkel zwischen dem Spin des Schwarzen Lochs und dem Bahndrehimpuls ab. Wir präsentieren optische polarimetrische Beobachtungen des Schwarzen Lochs x-Strahlenbinärsystem MAXI J1820+070, aus dem wir den Positionswinkel des binären Orbitals erzwingen.In Kombination mit früheren Bestimmungen der relativistischen Jetorientierung, die den Spin des Schwarzen Lochs verfolgt, und der Neigung der Umlaufbahn bestimmen wir eine untere Grenze von40° auf dem Spin-Orbit-Fehlausrichtungswinkel. Die Fehlausrichtung muss entweder aus der binären Entwicklung oder aus der Entstehungsphase der Schwarzen Löcher stammen. Wenn andere Röntgendoppelsterne ähnlich große Fehlausrichtungen aufweisen, würden diese Messungen der Massen und Spins von Schwarzen Löchern aus Röntgenstrahlen verfälschenBeobachtungen.