Astronomie

Warum ist der Stern, der das Schwarze Loch geschaffen hat, kein Schwarzes Loch?

Warum ist der Stern, der das Schwarze Loch geschaffen hat, kein Schwarzes Loch?

Wenn die Masse eines Schwarzen Lochs so viel Schwerkraft erzeugt, dass Licht nicht entweichen kann, warum fängt dann die Masse des Sterns, der das Schwarze Loch (bevor es zur Supernova wurde) geschaffen hat, nicht auch Licht ein?

Allen Berichten zufolge sollte dieser Stern vor der Supernova Schiffsladungen mehr Masse haben als das Schwarze Loch nach der Supernova, oder? Verliert der Stern nicht den größten Teil seiner Masse, wenn er zur Supernova wird?


Sie haben Recht, wenn Sie sagen, dass ein Stern bei einer Supernova einen Großteil seiner Masse verliert. Allerdings gibt es ist ein Grund, warum der Stern immer noch ein Schwarzes Loch wird. Eigentlich stellt sich hier die Frage: "Warum wird ein Stern nicht zu einem Schwarzen Loch, bevor er überhaupt eine Supernova durchläuft?"

Es gibt einen Grund für eine Supernova (ich nehme an, Sie sprechen von Supernovae vom Typ II, die aus unglaublich massereichen Sternen resultieren). Sterne unterliegen einer Kernfusion, und dies führt zu einem "thermischen Druck", der der Schwerkraft entgegenwirkt. Ohne diesen Druck würde die Schwerkraft tatsächlich einen ausreichend großen Stern in sich zusammenbrechen lassen. Gravitationskollaps tritt auf, wenn nicht genügend Druck vorhanden ist, um der Schwerkraft entgegenzuwirken; Das Ergebnis ist eine spektakuläre Supernova. Sterne werden also nur dann zu Schwarzen Löchern (oder anderen kompakten Objekten wie Neutronensternen), wenn sie aufgrund ihrer eigenen Masse nicht genug Energie produzieren können, um der Schwerkraft entgegenzuwirken.

Was den ersten Teil Ihrer Frage angeht (entschuldigen Sie die umgekehrte Antwort): Licht im Bereich eines Schwarzen Lochs kann nicht entweichen, wenn es sich innerhalb seines Ereignishorizonts oder auf einer Flugbahn darauf zu befindet. Der Radius des Ereignishorizonts für ein nicht rotierendes Schwarzes Loch ist sein Schwarzschild-Radius, der proportional zur Masse des Schwarzen Lochs ist. Der Grund, warum dies bei Sternen nicht anwendbar ist, liegt darin, dass der Schwarzschild-Radius in Sternen tief in seinem Inneren liegt und das Gravitationsfeld nicht stark genug ist, um einen Ereignishorizont zu erzeugen, um Licht in seiner Nähe einzufangen.

Wärmedruckreferenz: https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_collapse

Ich hoffe das hilft.


Schwarze Löcher entstehen, weil der Kern des Sterns sehr dicht, nicht nur, weil der Stern massiv ist. Vor der Entstehung des Schwarzen Lochs ist der Kern in der Lage, genügend Druck nach außen zu erzeugen, um zu verhindern, dass der Kern gravitativ auf die Dichte kollabiert, die für die Entstehung eines Schwarzen Lochs erforderlich ist.


Der Stern, bevor er sich in ein Schwarzes Loch verwandelt, hat den sogenannten Strahlungsdruck, also die Verschmelzung von Elementen, die zu nuklearen Explosionen führt. Dieser nach außen gerichtete Strahlungsdruckausgleich gleicht die nach innen gerichtete Schwerkraft aus, aber wenn dem Stern schließlich der Treibstoff ausgeht, hört dieser Strahlungsdruck auf. Somit ist die einzige verbleibende Kraft die Schwerkraft. Die Schwerkraft zieht dann die Reste des Sterns nach der Supernova nach innen in einen tiefen, dichten Kern, der dann das Schwarze Loch bildet.


Eine Supernova kann tatsächlich notwendig sein, um ein stellares Schwarzes Loch zu erschaffen.

Am Ende ihres Lebens bestehen die Kerne massereicher Sterne hauptsächlich aus Eisenspitzenkernen, aus denen Sie keine weitere Fusionsenergie gewinnen können. Um ihr Gewicht zu tragen, verlassen sich diese Sterne auf den Elektronenentartungsdruck – den Druck, der durch das Pauli-Ausschlussprinzip verursacht wird, der es nicht mehr als einem Elektron erlaubt, denselben Quantenzustand zu teilen.

Im Prinzip könnte ein Stern beim allmählichen Abkühlen für immer vom Entartungsdruck unterstützt werden - das ist das Schicksal der meisten Weißen Zwerge.

Allerdings ist der Kern eines massiven Sterns einfach zu groß, um das zu funktionieren. Die Dichte nimmt zu, bis sich alle Elektronen nahezu mit Lichtgeschwindigkeit bewegen und das ist so hoch, wie der Entartungsdruck nur erreicht werden kann. Wenn der Kern die Chandrasekhar-Masse überschreitet, kollabiert er und dabei kollabiert der Rest des Sterns (etwas langsamer).

Der Kollaps wird durch die Entfernung von Elektronen durch Elektroneneinfang in Kerne ausgelöst, um Neutronen zu bilden. Irgendwann werden genügend Neutronen erzeugt, damit der Neutronenentartungsdruck den Kollaps stoppt oder zumindest verlangsamt. Dies und die Freisetzung einer Menge potentieller Gravitationsenergie sind letztendlich die Energie für eine Supernova-Explosion. Aber wenn der Kollaps nicht aufgehalten wird, wird selbst der Neutronen-Entartungsdruck den Stern nicht unterstützen und der Kollaps zu einem Schwarzen Loch wird unvermeidlich. Ein Schwarzer-Loch-Status wird erreicht, sobald ein Teil seiner Masse innerhalb seines Schwarzschild-Radius $r_s = 2GM/c^2$ komprimiert ist. dh wenn seine Dichte $$ ho > frac{3M}{4pi r_s^{3}}$$ erreicht, dh wenn eine zentrale Masse $M$ eine Dichte hat, die $$ ho > frac{3} überschreitet {32pi} frac{c^6}{G^3 M^2} = 1,8 imes10^{19} left(frac{M}{M_{odot}} ight)^{-2 } { m kg/m}^3$$ Dies ist eine Standardfigur und nimmt sphärische Symmetrie an und vernachlässigt jede detaillierte GR-Behandlung, ist aber mehr oder weniger korrekt - ein paar Mal höher als typische Neutronensterndichten.

Mit anderen Worten, es ist der Dichte des Materials, das maßgeblich bestimmt, ob etwas zu einem schwarzen Loch wird. Die Masse ist nur ein indirekter Parameter.


Ob ein Objekt ein Schwarzes Loch ist, wird nicht nur durch seine Masse bestimmt. Es wird dadurch bestimmt, ob sich diese Masse vollständig innerhalb ihres Schwarzschild-Radius befindet.

Grundsätzlich kann jedes Objekt ein Schwarzes Loch sein wenn seine ganze Masse ist auf ein ausreichend kleines Volumen konzentriert.

Zum Beispiel beträgt der Schwarzschildradius der Sonne etwa 3,0 km – aber ihr tatsächlicher Radius beträgt etwa 700.000 km. Es könnte nur dann zu einem Schwarzen Loch werden, wenn es auf einen Radius von 3,0 km komprimiert würde.


Eine viel einfachere Möglichkeit, darüber nachzudenken, ist die Betrachtung von Wolken am Himmel. Sie enthalten Hunderte bis Tausende Gallonen Wassermoleküle, sind aber sehr verteilt. Genauso wie eine Wasserstoffwolke, bevor sie einen Stern erzeugt. Wenn Sie Moleküle auf engstem Raum kompaktieren, erhalten Sie ein stärkeres Magnetfeld in der Nähe des Objekts. Die Anzahl der Moleküle in einem bestimmten Raum bestimmt die "Stärke" des Magnetfelds. Wenn ein Stern explodiert, verliert er zwar an Masse, aber was übrig bleibt, wird auf einen unendlich kleinen Raum verdichtet, um ein stärkeres Magnetfeld zu erzeugen. Ein Swarzchild-Radius wird berechnet, indem man die vorhandene Masse eines Sterns verwendet und sieht, wie viel Raum wir brauchen, um diese Masse an Masse zu stopfen, um die Lichtgeschwindigkeit zu überwinden, aber er berücksichtigt nicht, wie viel Masse nach einer Supernova-Explosion verbleibt. Und was „für immer und ewig“ angeht… Unsere Ideen ändern sich ständig. Denken Sie daran, wir dachten, der Planet sei flach… Ich hoffe, das hilft, aloha.


Das zentrale Schwarze Loch der Milchstraße schleudert einen Stern aus der Galaxie

Künstlerische Darstellung eines Sterns, der nach einer engen Begegnung mit dem supermassiven Schwarzen Loch im Kern der Galaxie aus der Milchstraße geschleudert wird. Bild: James Josephides (Swinburne Astronomy Productions)

Vor fünf Millionen Jahren wanderte ein Doppelsternsystem zu nahe an das supermassereiche Schwarze Loch, das im Kern der Milchstraße lauert. Die heftige Schwerkraft des Lochs hat wahrscheinlich einen der Sterne eingefangen, aber der andere wurde mit einer Geschwindigkeit von mehr als 6 Millionen Kilometern pro Stunde (3,7 Millionen Meilen pro Stunde) weggeschleudert.

Das ist schnell genug, um der Milchstraße zu entkommen, aber trotzdem braucht der nach außen gerichtete Stern, bekannt als S5-HVS1, etwa 100 Millionen Jahre, um die Außenbezirke der Galaxie und in die große Leere der Intergalaktik zu passieren Platz.

„Wir haben die Reise dieses Sterns zurück zum Zentrum unserer Galaxie verfolgt, was ziemlich aufregend ist“, sagte Gary Da Costa, Astronom an der Australian National University. „Dieser Stern bewegt sich mit rekordverdächtiger Geschwindigkeit, zehnmal schneller als die meisten Sterne in der Milchstraße, einschließlich unserer Sonne.

„In astronomischer Hinsicht wird der Stern unsere Galaxie ziemlich bald verlassen und wahrscheinlich für die Ewigkeit durch die Leere des intergalaktischen Raums reisen. Es ist großartig, eine 30 Jahre alte Vorhersage bestätigen zu können, dass Sterne durch das supermassive Schwarze Loch in ihrem Zentrum aus einer Galaxie geschleudert werden können.“

Mit dem 3,9-Meter-Anglo-Australian-Teleskop am Sliding Spring Observatory entdeckte ein internationales Team den Stern zufällig bei der Suche nach Überresten kleiner Galaxien, die die Milchstraße umkreisen.

„Der Stern ist nur 29.000 Lichtjahre entfernt, ziemlich nahe für galaktische Standards, was bedeutet, dass das Team seine Flugbahn sehr genau messen konnte“, sagte Dougal Mackey der ANU.

Das Schwarze Loch im Herzen der Milchstraße, bekannt als Schütze A*, hat die Masse von vier Millionen Sonnen. ANU-Astronom Thomas Nordlander sagte, wenn ein Doppelsternsystem einem so massiven Objekt zu nahe kommt, „kann das Schwarze Loch einen der Sterne in eine enge Umlaufbahn einfangen und den anderen mit sehr hoher Geschwindigkeit ausstoßen.“

Der Prozess ist als Hills-Mechanismus bekannt und wurde vor drei Jahrzehnten vom Astronomen Jack Hills vorgeschlagen.

„Das ist super spannend, da wir schon lange vermuteten, dass Schwarze Löcher Sterne mit sehr hohen Geschwindigkeiten ausstoßen können“, sagte Sergey Koposov, ein Astronom der Carnegie Mellon University, der mit dem Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey zusammenarbeitet. "Allerdings hatten wir nie eine eindeutige Verbindung eines so schnellen Sterns mit dem galaktischen Zentrum.

„Wir glauben, dass das Schwarze Loch den Stern vor etwa fünf Millionen Jahren mit einer Geschwindigkeit von Tausenden von Kilometern pro Sekunde ausgestoßen hat. Dieser Auswurf geschah zu der Zeit, als die Vorfahren der Menschheit gerade lernten, auf zwei Beinen zu gehen.“

Ting Li von den Carnegie Observatories und der Princeton University, Leiter der Beobachtungen von S5-HVS1, sagte, die Flugbahn des Sterns sei die erste „klare Demonstration“ des Hills-Mechanismus in Aktion.

"Diesen Stern zu sehen ist wirklich erstaunlich, da wir wissen, dass er sich im galaktischen Zentrum gebildet haben muss, einem Ort, der sich sehr von unserer lokalen Umgebung unterscheidet", sagte er. “Es ist ein Besucher aus einem fremden Land.“

Die Forschung ist veröffentlicht in Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.


Sterbender Stern schreit, als er in ein Schwarzes Loch fällt

Wenn sich ein dem Untergang geweihter Stern näher und näher zu einem Schwarzen Loch bewegt, das es verschlingen wird, gibt es periodische Lichtausbrüche aus, die Wissenschaftler mit Sterbeschreien vergleichen, sagen Wissenschaftler.

Der Stern fällt in ein gigantisches Schwarzes Loch im Zentrum einer fernen Galaxie, die 3,9 Milliarden Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbildes Draco liegt. Wenn die Überreste des Sterns eingezogen werden, gibt er etwa alle 200 Sekunden mit gelegentlichen Verzögerungen Lichtblitze ab.

„Man kann sich das so vorstellen, als würde man den Stern schreien hören, wenn er verschlungen wird“, sagte Jon Miller, ein Astronom der University of Michigan, in einer Erklärung. Miller war Teil eines Teams, das die Lichtflecken mit zwei umlaufenden Röntgenteleskopen entdeckte: NASA und Japans Suzaku und Europas XMM-Newton.

Die Forscher glauben, dass der Stern durch die Schwerkraft des Schwarzen Lochs zu einer Materialscheibe auseinandergezogen wurde, die das Schwarze Loch umkreist. [Die seltsamsten Schwarzen Löcher im Universum]

„Damit sich das Schwarze Loch von einem Stern ernähren kann, dessen Gravitation zerbrochen ist, müssen die Überreste des Sterns eine Akkretionsscheibe bilden, die das Schwarze Loch umgibt“, sagte der Leiter der Studie, der Astronom Rubens Reis von der University of Michigan. "Die Scheibe wird erhitzt und wir können Emissionen von der Scheibe sehr nahe am Schwarzen Loch in Röntgenstrahlen sehen. Wenn diese Materie einfällt, gibt sie ein quasiperiodisches Wobbeln und das ist das Signal, das wir entdeckt haben."

Obwohl das Signal des sterbenden Sterns in Form von Licht zu uns kommt, vergleichen die Forscher es mit Schall, weil es eine charakteristische Frequenz hat, die, wenn sie in Schall umgewandelt wird, ein ultratiefes D-scharf ergeben würde.

Ähnliche Oszillationen wurden bei Materie beobachtet, die in kleinere Schwarze Löcher in unserer eigenen Galaxie und ein riesiges Schwarzes Loch wie dieses im Zentrum einer nahegelegenen aktiven Galaxie fällt.

Nie zuvor waren solche Schreie von einem Stern zu hören, der einem so weit entfernten schwarzen Loch zum Opfer fällt oder einem, das man für ruhend hielt, wie diesem.

"Dies sagt uns, dass das gleiche physikalische Phänomen, das wir bei Schwarzen Löchern mit stellarer Masse beobachten, auch in Schwarzen Löchern mit einer Million Sonnenmasse beobachtet wird, und auch bei Schwarzen Löchern, die zuvor schliefen", sagte Reis. "Es spricht für die unveränderliche Natur der Physik, die ich sehr schön finde."

Die Ergebnisse werden in einem Artikel beschrieben, der in der Zeitschrift Science vom 3. August veröffentlicht wurde.


Wann ist ein Schwarzes Loch kein Schwarzes Loch? Wenn es ein Boson-Stern ist

FASZINIEREND, verwirrend, vage erschreckend: Schwarze Löcher sind die hasserfüllten Monster des Universums. Diese unersättlichen kosmischen Kannibalen sind konkrete Vorhersagen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, der besten Gravitationstheorie, die wir haben. Trotzdem diskutierten Theoretiker lange, ob sie existieren könnten – bis Astronomen die ersten Anzeichen dafür sahen. Jetzt sehen wir überall die Pfotenabdrücke von Schwarzen Löchern: in riesigen Sternen, die in sich zusammenbrechen, in fernen Kollisionen massereicher Objekte, die das Universum zum Beben bringen, und in den dunklen Herzen von Galaxien, einschließlich unserer eigenen.

Weiterlesen: Die Raum-Zeit-Echos, die auf eine neue Realitätstheorie hinweisen

Dieses Jahr sollten wir den entscheidenden Punkt haben: das erste direkte Bild des supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße. Aber während wir uns auf dieses schattenhafte Fahndungsfoto vorbereiten, haben einige Physiker einen eigenwilligen Gedanken: Was ist, wenn es nicht da ist?

Das neue Wort ist, dass unsere Besessenheit von Schwarzen Löchern uns für die Existenz von etwas noch Fremdartigem geblendet haben könnte – ein Grundphänomen der Teilchenphysik, dessen Bedeutung wir nicht verstanden haben. Schließlich gibt es gute Gründe dafür, dass das, was im Herzen unserer Galaxie liegt, kein Schwarzes Loch ist. Zunächst einmal machen Schwarze Löcher einen Unsinn in der Quantenmechanik, der besten Theorie von allem außer der Schwerkraft, die wir haben.

Es ist zwar noch eine spekulative Idee, aber es gibt gute Gründe, darüber nachzudenken. “Wir Wissenschaftler neigen dazu, völlig arrogant zu sein in Bezug auf das, was wir zu wissen glauben,”, sagt der Theoretiker Luciano Rezzolla vom Frankfurt Institute for Advanced Studies in Deutschland. “Ich will mich in 10 Jahren nicht wiederfinden’ Zeit sagen &hellip

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'Spaghettifizierter'-Stern um ein schwarzes Loch gewickelt, das zum ersten Mal entdeckt wurde

2 und 76 Mehr

Astronom hier! Ich studiere dieses Objekt tatsächlich selbst und habe gerade ein Papier darüber, das den Schiedsrichterprozess durchläuft, und kenne die Jungs, die daran gearbeitet haben!

AT 2019dsg ist ein Tidal Disruption Event (TDE), bei dem ein Stern zu nahe an ein supermassives Schwarzes Loch wandert und von Gezeitenkräften auseinandergerissen wird. Es wurde im Mai 2019 durch eine optische Vermessung entdeckt und hatte 230 Mpc (

750 Millionen Lichtjahre) von uns entfernt, aber aufgefallen, weil es so war Ja wirklich hell in optisch-ähnlichen, Top 3% aller TDEs oder ähnliches. Die Frage ist dann natürlich Warum, und ich glaube nicht, dass jemand eine sehr gute mögliche Erklärung dafür hatte. Hier ist jedoch eine wirklich beeindruckende Animation, wie sich AT 2019dsg abgespielt haben könnte!

Insbesondere gibt es Fragen zum "outflow" von TDEs und wie der in AT 2019dsg funktioniert hat. Insbesondere denken wir bei einem TDE, dass die Hälfte der Masse des Sterns in den Ereignishorizont fällt und die andere Hälfte in eine Art Akkretionsscheibe und Ausfluss gelangt (eine kugelförmige Stoßwelle wie eine Supernova oder in sehr seltenen Fällen ein relativistischer Jet). Leider ist dieses Ding so weit entfernt, dass man es nicht einfach fotografieren kann, und die Ausflüsse können an bestimmten Teilen des Spektrums (auch bekannt als das Licht wird blockiert) "dick" sein, je nachdem, wie die Physik funktioniert. Bis heute war niemand wirklich in der Lage, ein so gutes Sampling der Disc zu bekommen, bis dieses Werk! Das ist also wirklich spannend! (Um es klar zu sagen, dies ist kein neues Ereignis, das die Gruppe entdeckt hat, und ich denke, dies ist nicht das erste Mal, dass AT 2019dsg die Spitze von r/space erreicht hat, nur dies ist eine neue Beobachtung dessen, was vor sich geht drin.)

Nebenbei bemerkt, ein zufälliges Detail über AT 2019dsg ist eine Gruppe, die vor einigen Monaten auch dieses veröffentlichte Ereignis untersucht hat und behauptet, dass es mit einem Neutrino in Verbindung steht. Das wäre eine wirklich spannende Sache, wenn es wahr wäre, setzt aber voraus, dass bestimmte Energien machbar sind. und meine eigene Arbeit zeigt, dass es nicht da zu sein scheint. Wissenschaft! Meine eigene Forschung besteht darin, die Radioausflüsse von AT 2019dsg mit den besten abgetasteten Radiobeobachtungen von VLA und ALMA zu modellieren, die wir verwenden können, um den Ausfluss in viel größeren Abständen als die innerste Akkretionsscheibe zu untersuchen. Wenn Sie daran interessiert sind, hier ein Link dazu und eine Erklärung meiner Arbeit für Laien. Aber gerne beantworten Sie alle Fragen, die Sie zu AT 2019dsg im Besonderen oder zu TDEs im Allgemeinen haben! Sie sind wirklich erstaunliche Objekte und ich mag dieses Objekt sehr!

Bearbeiten: Wenn der Stern auseinandergerissen wird, wird dies so gründlich durchgeführt, dass die Fusion während der TDE im Stern endet.

Bearbeiten 2: Das Foto entspricht genau dem, was wir aus der Nähe simulieren, aber es ist kein „echtes“ Bild. Dieses Ereignis ist viel zu weit entfernt, um etwas anderes als eine Punktquelle (wie Sterne sind - keine Auflösung) auf der Erde zu sein. Deshalb sind Dinge wie die Spektralinformationen so wichtig!


Neue Studie beweist, dass Hawking Recht hatte, Schwarze Löcher werden nur größer

In einer am Montag veröffentlichten Studie teilten Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der Cornell University ihre Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt mit, das Wellen in der Raumzeit analysierte, die von zwei schwarzen Löchern erzeugt wurden, die sich nach innen drehten und schließlich zu einem größeren Schwarzen Loch verschmolzen.

Die untersuchten Wellen waren die ersten jemals identifizierten Gravitationswellen, die 2015 vom Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory entdeckt wurden.

Die Forscher teilten die Gravitationswellendaten in Zeitabschnitte vor und nach der Verschmelzung der Schwarzen Löcher auf und berechneten die Oberflächen der Schwarzen Löcher in beiden Perioden.

Die Physiker fanden heraus, dass die Oberfläche des neuen Schwarzen Lochs tatsächlich größer war als die der beiden ursprünglichen Schwarzen Löcher zusammen. Der Fund bestätigt eine Vorhersage des berühmten Wissenschaftlers Stephen Hawking aus den 1970er Jahren, in der er feststellte, dass die Oberfläche von Schwarzen Löchern nicht abnehmen kann, wie es eine physikalische Regel widerspiegelt, dass Entropie oder Unordnung mit der Zeit abnehmen können.

Das Hawking-Gesetz besagt, dass die Oberfläche des Schwarzen Lochs von selbst zunimmt, aber wenn Dinge in es eindringen, gewinnt es an Masse und entsprechend vergrößert sich seine Oberfläche.

Während ankommende Objekte das Schwarze Loch zum Drehen bringen können, wodurch die Oberfläche verringert wird, ist die Größenzunahme aufgrund der zusätzlichen Masse immer größer als die Größe, die durch die Drehung verloren geht.

&ldquoEs&rsquo ist das erste Mal, dass wir dies beziffern können&rdquo sagte Maximiliano Isi vom MIT.

Die Prämisse wurde auch aus Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie geboren, die die Physik und die Beziehung hinter Schwarzen Löchern und Gravitationswellen beschreibt.

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Schwarze Löcher wissen wirklich, wie sie ihre Mahlzeiten genießen können

Astronomen haben das Leuchten eines Sterns entdeckt, der Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt langsam verschlungen wird.

Im Jahr 2005 entdeckten Astronomen einen Ausbruch von Infrarotlicht aus dem Herzen einer Galaxie, die fast 150 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt war. Sie hatten den Nachthimmel nach Supernovae untersucht, den glitzernden Explosionen, die den Tod von Sternen markieren, aber dies schien anders zu sein. Fasziniert beschlossen sie, es im Auge zu behalten.

Nach jahrelangen Beobachtungen haben die Astronomen festgestellt, dass die Quelle dieses Ausbruchs tatsächlich der Tod eines Sterns war. Aber der Stern ist nicht explodiert. Es wird gegessen.

Der Stern driftete zu nahe an ein supermassereiches Schwarzes Loch, den Staubsauger des Universums. Die heftige Gravitation des Schwarzen Lochs zog den Stern zu seinem unsichtbaren Mund, zu einem Punkt, von dem nichts, nicht einmal Licht, zurückkehren kann. Das Zerren dehnte und zerfetzte den Stern und erzeugte einen hellen Lichtschweif, der von leistungsstarken Teleskopen auf der Erde entdeckt werden konnte.

Ein internationales Astronomenteam – unter der Leitung von Seppo Mattila von der Universität Turku in Finnland und Miguel Pérez-Torres vom Astrophysikalischen Institut von Andalusien in Spanien – verfolgte dieses Ereignis im Laufe eines Jahrzehnts. Sechs Jahre nach ihrer Überwachung begann der Lichtschein, seine Form zu ändern und länger zu werden – ein verräterisches Zeichen dafür, dass dies keine einmalige Sternenexplosion war.

Ihre Beobachtungen produzierten ein gespenstisches GIF dieser gewalttätigen kosmischen Mahlzeit:

Mattila, Perez-Torres et al. / Bill Saxton / NRAO / AUI /NSF

Die Entdeckung, beschrieben in einem am Donnerstag veröffentlichten Papier in Wissenschaft, ist das erste Mal, dass Astronomen die Entstehung und formverändernde Ausdehnung des Jets aus stellarem Material, der sich bildet, wenn Schwarze Löcher Sterne verschlingen, direkt abbilden. Die stellaren Trümmer wachsen hell, während sie um das Schwarze Loch herumwirbeln und Licht über viele verschiedene Wellenlängen emittieren. Diese Interaktion fand an der Stelle eines anderen kosmischen Mashups statt: in einer der Galaxien, die ein Paar kollidierender Galaxien bilden, die als Arp 299 bekannt sind, siehe unten:

Matilla, Pérez-Torres und ihre Kollegen entdeckten zuerst das Licht des Abendessens des Schwarzen Lochs mit dem William Herschel-Teleskop auf den Kanarischen Inseln und folgten mit Beobachtungen mit Netzwerken von Radioteleskopen in Europa, Asien und Nordamerika sowie Das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA.

Es ist bekannt, dass solche hellen Ströme stellarer Trümmer intensive Röntgenstrahlen und sichtbares Licht aussenden, aber dieser spezielle Fall offenbarte sich Astronomen nur durch Infrarot- und Radiowellenlängen. Die Astronomen sagen, dass dies durch erhebliche Mengen an interstellarem Gas und Staub um das Schwarze Loch und den bröckelnden Stern herum erklärt werden könnte. Das Gas und der Staub absorbierten die Röntgenstrahlen und das sichtbare Licht des Sterns und strahlten es dann in diesen anderen Wellenlängen in den Kosmos ein, die uns auch in unvorstellbaren Entfernungen hier auf der Erde noch erreichen können.

„Dies scheint eine plausible Erklärung zu sein, da wir wissen, dass dies ein ständig akkretierendes supermassives Schwarzes Loch ist, bei dem nur die hochenergetische Röntgenstrahlung entweichen kann und das meiste Licht bei längeren Wellenlängen absorbiert wird“, sagte Erin Kara, an Astronom an der University of Maryland und am Goddard Space Flight Center der NASA, der Schwarze Löcher untersucht und an der Studie nicht beteiligt war.

Für Schwarze Löcher kann die Aufnahme von Sternen ein langwieriger Prozess sein. Während sich das Schwarze Loch dreht, nimmt es den zerfetzten Stern mit auf die Reise und erzeugt eine heiße, leuchtende Scheibe aus Sternenmaterial, wie ein Karussell, das nicht aufhört. „In einigen Fällen … dauert es viel Zeit – Jahre –, bis alle Trümmer in die Schwarzen Löcher fallen“, sagte Kara.

Astronomen hoffen, mehr kosmische Mahlzeiten wie diese zu entdecken, und es besteht eine gute Chance, dass sie bereits vorhanden sind. Himmelsdurchmusterungen sind wie Fischernetze, eine Suche nach einem astrophysikalischen Phänomen fängt oft andere ein. Auf den ersten Blick kann ein Funkenausbruch oder ein Lichtblitz vieles sein. Für Astronomen gibt es kaum etwas Besseres als das Gefühl, genauer hinzuschauen und etwas Unerwartetes zu finden – und wissenschaftlich Nützliches.

„Das ist ein sehr aufregendes Ergebnis“, sagte Kara. "Was ich an diesem Ergebnis liebe, ist, dass es zufällig war, wie viele der aufregendsten astronomischen Ergebnisse."


Ein Schwarzes Loch, das einen Neutronenstern verschlang, verursachte Wellen in Raum und Zeit, sagen Wissenschaftler scientists

Wissenschaftlern zufolge wurde wahrscheinlich zum ersten Mal ein Schwarzes Loch entdeckt, das einen Neutronenstern verschluckt.

Die an der Forschung beteiligte Australian National University (ANU) erklärt, dass das „kataklysmische Ereignis“ am 14. August 2019 von Gravitationswellen-Entdeckungsmaschinen in den USA und Italien entdeckt wurde. Die Maschinen entdeckten Wellen in Raum und Zeit bei einem Ereignis, das sich etwa 8.550 Millionen Billionen Kilometer von der Erde entfernt ereignete, sagte die ANU in einer Erklärung.

„Neutronensterne und Schwarze Löcher sind die superdichten Überreste toter Sterne“, erklärte sie und stellte fest, dass Wissenschaftler noch immer die Daten untersuchen, um die Größe der beiden Objekte zu bestimmen.

„Vor etwa 900 Millionen Jahren hat dieses Schwarze Loch einen sehr dichten Stern gefressen, der als Neutronenstern bekannt ist, wie Pac-man – und den Stern möglicherweise sofort auslöschen“, sagte Professor Susan Scott, Leiterin der Allgemeinen Relativitätstheorie und Datenanalyse Gruppe an der ANU und leitender Forscher des Exzellenzzentrums für Gravitationswellenforschung (OzGrav) des Australian Research Council, in der Erklärung.

Künstlerische Darstellung eines Schwarzen Lochs, das einen Neutronenstern verschluckt. (Bild: Carl Knox, OzGrav ARC Center of Excellence)

Laut ANU deuten erste Ergebnisse darauf hin, dass ein Schwarzes Loch einen Neutronenstern verschlingt. „Wissenschaftler haben noch nie ein Schwarzes Loch entdeckt, das kleiner als fünf Sonnenmassen ist, oder einen Neutronenstern, der größer als die 2,5-fache Masse unserer Sonne ist“, sagte Scott. „Aufgrund dieser Erfahrung sind wir sehr zuversichtlich, dass wir gerade Schwarzes Loch, das einen Neutronenstern verschlingt.“

Scott räumte jedoch auch die geringe Möglichkeit ein, dass das verschluckte Objekt „ein sehr leichtes Schwarzes Loch“ war.

Das Advanced Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO), das von Caltech und MIT betrieben wird, hat das Ereignis entdeckt, ebenso wie seine Schwestereinrichtung Virgo in der Nähe von Pisa, Italien.

LIGO verwendet identische Detektorstandorte in Washington State und Louisiana, um als ein einziges "Observatorium" zu arbeiten. Jungfrau befindet sich auf dem Gelände des European Gravitational Observatory (EGO).

In einem separaten Projekt veröffentlichten Wissenschaftler Anfang dieses Jahres das allererste Bild eines Schwarzen Lochs, das das entfernte Objekt in atemberaubenden Details enthüllte.

Die bahnbrechende Entdeckung wurde vom Event Horizon Telescope gemacht, einem internationalen Projekt mit Teleskopen auf der ganzen Welt, das sich selbst als „virtuelles erdgroßes Teleskop“ bezeichnet. An dem ambitionierten Forschungsprojekt waren Teleskope in Hawaii, Arizona, Chile, Mexiko, Spanien und am Südpol beteiligt.

Das Schwarze Loch wurde in der 55 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie Messier 87 (M87) gesichtet. Ein Lichtjahr, das die Entfernung im Weltraum misst, entspricht 6 Billionen Meilen.


'Das Universum ist ein gewalttätiger Ort:' Schwarzes Loch kollidiert mit Neutronenstern, sagen Wissenschaftler scientists

Zum ersten Mal wurde vom Event Horizon Telescope ein Bild eines Schwarzen Lochs enthüllt, aber es ist nicht das, was Sie vielleicht denken. Hier ist der Grund. USA HEUTE

Vergessen Sie Game of Thrones, jetzt haben wir möglicherweise eine echte "Schlacht" im Weltraum zwischen einem Schwarzen Loch und einem Neutronenstern entdeckt.

Wissenschaftler gaben diese Woche nicht nur diese überwältigende Nachricht bekannt, sondern sagten auch, sie hätten eine ferne Kollision zwischen zwei Neutronensternen sowie die mögliche Verschmelzung von drei Schwarzen Löchern entdeckt.

„Das Universum hält uns auf Trab“, sagte Patrick Brady, Professor für Physik an der University of Wisconsin-Milwaukee, in einer Erklärung.

Und ähnlich wie bei den zu dunklen Kampfszenen in "GOT" ist nichts davon "zu sehen". Vielmehr können diese Kollisionen mit empfindlichen Geräten "gehört" werden, die zum Nachweis von Gravitationswellen verwendet werden, den seltsamen Wellen in der Raumzeit, die Albert Einstein vor einem Jahrhundert erstmals vorhergesehen hat.

Gravitationswellen treten auf, wenn Neutronensterne kollidieren und werden sowohl mit dem US-amerikanischen Mammut-LIGO-Observatorium als auch mit dem italienischen Virgo-Observatorium nachgewiesen. Dies ist die dritte Beobachtungskampagne der beiden Gruppen, die am 1. April begann.

Neutronensterne sind kleine, aber unglaublich dichte Sternobjekte und die kollabierten Überreste implodierter Sterne. Schwarze Löcher sind auch kollabierte Sterne, deren Schwerkraft so stark ist, dass selbst Licht ihrem Griff nicht entkommen kann. Wissenschaftler haben letzten Monat das allererste Foto eines Schwarzen Lochs aufgenommen.

Die Vorstellung eines Künstlers von zwei verschmelzenden Neutronensternen. (Foto: NSF/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet)

Die Neutronenstern-Schwarze-Loch-Kollision fand laut der National Science Foundation in einer etwa 1,2 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie statt.

Dies ist "ein weiterer Beweis dafür, dass unser Universum regelmäßig von den Nachbeben kolossaler astronomischer Ereignisse ertönt", sagte Professorin Sheila Rowan, Direktorin des Instituts für Gravitationsforschung der Universität Glasgow. "Wir waren für diese Geräusche taub, bevor die Detektoren uns mit die Gelegenheit, sie zu hören, und jedes Ereignis liefert unschätzbare neue Datenpunkte, um unser Verständnis unseres Kosmos zu erweitern.“

Es ist ein weiterer Beweis dafür, dass "das Universum ein gewalttätiger Ort ist", so der britische Science and Technology Facilities Council.

Aber diese allererste Kollision eines Schwarzen Lochs mit einem Neutronenstern ist noch kein Slam Dunk: "Leider ist das Signal eher schwach", sagte Brady. „Es ist, als würde man in einem belebten Café jemandem zuhören, der ein Wort flüstert. Es kann schwierig sein, das Wort zu verstehen oder sogar sicher zu sein, dass die Person überhaupt geflüstert hat.

Insgesamt hat das Netzwerk, seit es mit der ersten direkten Detektion von Gravitationswellen im Jahr 2016 Geschichte geschrieben hat, Beweise für zwei Neutronenstern-Verschmelzungen, 13 Schwarze-Loch-Verschmelzungen und jetzt diese eine mögliche Verschmelzung von Schwarzen Löchern und Neutronensternen entdeckt.

Die Entdeckungen haben ein neues Feld der Astronomie mit Gravitationswellen eröffnet, sagte CNN.


Stern, der von einem riesigen schwarzen Loch aus der Milchstraße geworfen wurde

Astronomen glauben, dass ein superheißer blauer Stern mit einer Geschwindigkeit von 1,6 Millionen Meilen pro Stunde nach einer Berührung mit einem Monster-Schwarzen Loch aus unserer Galaxie ausgestoßen wurde.

Ein außer Kontrolle geratener Stern, der mit unglaublichen 2,5 Millionen Stundenkilometern durch den Weltraum raste, erlitt einen Kontakt mit einem Monster-Schwarzen Loch im Herzen unserer Galaxie, glauben Astronomen.

Daten, die mit dem Hubble-Weltraumteleskop gesammelt wurden, deuten darauf hin, dass die rasende Sonne Teil eines Drei-Sterne-Systems war, das vor hundert Millionen Jahren durch die Milchstraße driftete.

Aber der Dreier kam gefährlich nah am Zentrum unserer Galaxie vorbei, wo das supermassive Schwarze Loch lauert.

Die Weltraumforscher sagen, es habe einen der Sterne verschluckt und die anderen beiden aus der Milchstraße geschleudert. Beim Fliegen verschmolzen die beiden Sterne zu einem superheißen blauen Stern.

Es trägt die Bezeichnung HE 0437-5439 und rast laut einer Hubble-Pressemitteilung jetzt etwa 200.000 Lichtjahre vom galaktischen Mittelpunkt und hoch über der wirbelnden Scheibe der Milchstraße.

Es sind etwa 16 Hypergeschwindigkeitssterne bekannt, die alle in den letzten fünf Jahren entdeckt wurden. Es wird vermutet, dass sie alle aus dem Zentrum unserer Galaxie geschleudert wurden, aber dies ist das erste Mal, dass die Theorie erfolgreich getestet wurde.

Wie wir vor zwei Jahren berichteten, vermutete ein anderes Astronomenteam, dass der Stern auf seinem Weg von einem anderen noch unentdeckten Schwarzen Loch in einer unserer eigenen Satellitengalaxie namens Große Magellansche Wolke beschossen wurde.

But US Astronomer Warren Brown, of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts, a member of the Hubble team that observed the star, said: “Using Hubble, we can for the first time trace back to where the star comes from. Its motion points directly from the Milky Way center,”

“The star is travelling at an absurd velocity, twice as much as the star needs to escape the galaxy’s gravitational field. There is no star that travels that quickly under normal circumstances – something exotic has to happen.”

Watching hypervelocity stars is not simply a curiosity for astronomers. They believe that studying their trajectories could help them to learn how invisible dark matter is distributed around the galaxy. Astronomers claim to have proved the supermassive black hole exists by studying the motions of stars around it at the centre of the Milky Way.

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