Seltsames Schwarzes Loch schießt Plasmajets mit Lichtgeschwindigkeit

VonJessica Miley

30. April 2019ICRAR

Nehmen Sie das Schwarze Loch namens V404 Cygni, das ist 7.800 Lichtjahre entfernt, im Sternbild Cygnus. Im Jahr 2015 haben Teleskope das Loch eingefangen, als es im Laufe einer Woche schnell begann, Material von einem Stern zu verschlingen.

Die unglaublichen Phänomene lieferten den Astronomen so viele Informationen, dass sie sie immer noch analysieren.

Ihre jüngste Arbeit hat ein super interessantes Ereignis aufgedeckt:relativistisch Jets - Strahlen ionisierter Materie, die fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden - die so schnell wackeln, dass ihre Richtungsänderung in wenigen Minuten sichtbar ist.

Während sie sich drehen, exhumieren sie Hochgeschwindigkeits-Plasmawolken.

Seltsames Schwarzes Loch verblüfft Astrophysiker"Dies ist eines der außergewöhnlichsten Schwarzen-Loch-Systeme, die mir je begegnet sind." sagte

Astrophysiker James Miller-Jones vom International Center for Radio Astronomy Research ICRAR an der Curtin University in Australien.

V404 Cygni ist ein System bestehend aus einem Schwarzen Loch mit etwa der neunfachen Masse der Sonne und einem Begleitstern, einem frühen Roten Riesen, der etwas kleiner als die Sonne ist.

Der Begleitstern könnte jedoch etwas mühsam sein, da das Schwarze Loch den Roten Riesen tatsächlich langsam verzehrt.Das Material um den Stern wird weggezogen und umkreist das Schwarze Loch, wodurch eine Materiescheibe entsteht, ähnlich wie man sieht, wie Wasser einen Wirbel um einen Abfluss bildet.Werbung

Jets wegen Fehlausrichtung

Wissenschaftler stellen fest, dass die nächstgelegenen Bereiche der Scheibe dicht und heiß sind und dass das Schwarze Loch, wenn es den Stern verschlingt, starke Plasmastrahlen ausstößt, vermutlich von seinen Polen.

Wissenschaftler wissen immer noch nicht viel über die Jet-Produktion durch Schwarze Löcher, aber die von V404 Cygni erzeugten sind noch seltsamer, da sie mit so unterschiedlichen Zeitskalen und Geschwindigkeiten von bis zu 60 Prozent der Lichtgeschwindigkeit emittiert werden.

"Wir denken, dass die Materialscheibe und das Schwarze Loch falsch ausgerichtet sind", sagte Miller-Jones.

"Dies scheint dazu zu führen, dass der innere Teil der Scheibe wie ein Kreisel wackelt und Strahlen in verschiedene Richtungen abfeuern, wenn sie die Ausrichtung ändert."

Die Forscher verwenden die Analogie eines sich verlangsamenden Kreisels, um zu erklären, was vor sich geht. Die Änderung der Rotationsachse eines sich drehenden Körpers wird Präzession genannt.

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Raumzeit wird gezogen

Dank Albert Einstein haben wir eine Möglichkeit, diese Idee durch eine Theorie namens Frame-Dragging zu verstehen. Wenn sich das Schwarze Loch dreht, ist sein Gravitationsfeld so intensiv, dass es tatsächlich die Raumzeit mit sich bringt.

Um dies im Fall von V404 Cygni aufzuschlüsseln, hat die Akkretionsscheibe die vom Stern gezogene Materie einen Durchmesser von etwa 10 Millionen Kilometern.

Aber die Fehlausrichtung der Rotationsachse des Schwarzen Lochs mit dieser Scheibe hat die inneren paar tausend Kilometer dieser Scheibe verzogen.

Der Frame-Dragging-Effekt zieht den verzogenen Teil der Scheibe zusammen mit der Rotation des Schwarzen Lochs, was wiederum die Strahlen in alle Richtungen ablöst.

Die Entdeckung war ein schockierender und brillanter Durchbruch für das Team.

"Wir waren überwältigt von dem, was wir in diesem System gesehen haben - es war völlig unerwartet", sagte der Physiker Greg Sivakoff von der University of Alberta.

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"Das erste Finden dieser astronomischen Daten hat unser Verständnis darüber vertieft, wie Schwarze Löcher und Galaxienbildung funktionieren können. Es sagt uns etwas mehr über diese große Frage: 'Wie sind wir hierher gekommen?'"

Die Forschung des Teams wurde in veröffentlicht

Natur.

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