Gigantische schwarze Löcher nur noch größer geworden


Eine Reihe der größten schwarzen Löcher im Universum noch größer als bisher angenommen werden kann, sagen Forscher.

"Ultramassive schwarze Löcher – d. h. schwarze Löcher mit Massen von mehr als 10 Milliarden Sonnenmassen – sind wahrscheinlich nicht selten; mehrere und sogar Dutzende von diese riesige schwarze Löcher existieren können,"sagte Studienautor Blei Julie Hlavacek-Larrondo, Astrophysiker an der Stanford University, SPACE.com.

Das Herzstück fast jeder große Galaxie ein supermassives schwarzes Loch mit einem Gewicht von Millionen bis Milliarden Mal die Masse der Sonne ist. Astronomen können erkennen die Existenz und die ungefähre Größe dieser schwarzen Löcher basierend auf wie sie den Raum stören und Materie um sie herum.

Nun, mithilfe von Daten aus der NASA Chandra x-Ray Observatory, finden Forscher analysieren die hellsten Galaxien in einer Stichprobe von 18 Galaxienhaufen, dass mindestens 10 der schwarzen Löcher in diesen Galaxien sind eigentlich eine satte 10 Milliarden bis 40 Milliarden Mal die Masse der Sonne. [Seltsamsten schwarze Löcher im Universum]

Ultra-große

"Einige unserer schwarzes Loch Masse Vorhersagen nur niedrigere Grenzwerte, so dass sie höher sein könnte", sagte Hlavacek-Larrondo. "Wie groß glaube ich einfach, sie bekommen können? Ich würde wetten, dass mindestens ein 100 Milliarden Sonnenmasse schwarzes Loch unter unseren Objekten vorhanden ist, die ist wirklich extrem groß."

Die Wissenschaftler schätzt die Masse der schwarzen Löcher in diesem Beispiel durch die Analyse des Betrags von Röntgenstrahlen und Radiowellen erzeugen sie, wenn sie umgebenden Gas, Staub und Sterne verschlingen. Zusätzlich zu den Daten von Chandra x-ray verwendet die Ermittler auch Radio-Daten aus dem Very Large Array in New Mexico und Australien Telescope Compact Array sowie Infrarot-Daten aus dem 2-Micron All-Sky Survey.

Sobald sie diese Daten hatten, die Wissenschaftler die Größe der schwarzen Löcher durch mithilfe von bekannten Beziehungen zwischen der Menge der Strahlung, die sie löschte und Schwarzes Loch Massen abgeleitet. Diese Beziehung, genannt die Bezugsfläche des Schwarzen Lochs Tätigkeit gilt für Daten über schwarze Löcher mit Massen von 10 Sonnenmassen bis hin zu 1 Milliarde Sonnenmassen.

Seltsamerweise sind diese schwarzen Löcher etwa 10 Mal größer als man von der Größe ihrer Galaxien erwarten würde.

"Diese Ergebnisse können bedeuten, dass wir nicht wirklich verstehen, wie die größten schwarzen Löcher mit ihren Galaxien nebeneinander bestehen", sagte Studienautor Andrew Fabian Cambridge Universität Englands. "Es sieht aus wie das Verhalten von diesen riesigen schwarzen Löchern hat, unterscheidet sich von ihrer weniger massiv Vettern in ein wichtiger Weg."

Galaxienhaufen

Die Antwort auf dieses Rätsel möglicherweise zu tun, wo diese schwarzen Löcher entdeckt wurden. Alle diese potenziell ultramassive schwarzer Löcher liegen in Galaxien in den Zentren der massiven Galaxienhaufen, enthält große Mengen von heißem Gas. Schwarze Löcher wahrscheinlich die Ausbrüche von Energie erzeugen, die das heiße Gas zu halten von Kühlung und bilden eine Vielzahl von Sternen, sagen Forscher.

Um diese Ausbrüche zu versorgen, muss die schwarzen Löcher auf große Mengen von heißem Gas Schlucht. Da die größte schwarze Löcher können die meisten Gas schlucken und die größten Ausbrüche macht, hatten Astronomen bereits vorhergesagt ultramassive schwarze Löcher wahrscheinlich in dieser Galaxienhaufen existiert, um die Anzahl der Sterne, die in ihnen enthaltenen zu erklären. Die extremen Umgebungen diese ultramassive schwarze Löcher und ihre Galaxien Erfahrung erklären kann, warum der standard-Beziehung zwischen Galaxien und schwarze Löcher nicht zutrifft.

Um diese Ergebnisse zu bestätigen, müssen die Forscher genaue Masse Schätzungen der schwarzen Löcher durch die Modellierung der Bewegungen der Sterne und Gas in der Nähe von diesen Monstern. Zum Beispiel, wenn es darum geht, das schwarze Loch im Zentrum der Galaxie M87 – die zentrale Galaxie im Virgo Cluster, der nächstgelegene Galaxienhaufen zur Erde — stellare Bewegungen vorschlagen M87s Schwarzen Lochs ist 6,6 Milliarden Sonnenmassen, deutlich höher als eine Schätzung von 800 Millionen Sonnenmassen aus Infrarot-Daten berechnet.

"Unser nächste Schritt ist die Masse dieser Monster schwarzen Löcher in ähnlicher Weise zu M87 messen und ihre Existenz zu bestätigen. Ich wäre nicht überrascht, wenn wir am Ende finden die größte schwarze Löcher im Universum,"sagte Hlavacek-Larrondo. "Wenn unsere Ergebnisse bestätigt werden, müssen sie wichtige Konsequenzen für das Verständnis der Entstehung und Entwicklung von schwarzen Löchern über kosmische Zeit." [Die Geschichte & Structure of the Universe (Infografik)]

Wie schwarze Löcher wachsen

Aktuelle Modelle von Black Evolution Loch "können ultramassive schwarze Löcher erklären, aber du musst wirklich die Modelle dazu zu drängen", sagte Hlavacek-Larrondo. "Wenn wir richtig sind, und diese Objekte sind viel häufiger und massiver als bisher angenommen, dann wir müssen überdenken, wie sie wachsen können, um solche Massen."

"Was stärkt unser Ergebnis ist, dass wir wissen bereits, dass supermassive schwarze Löcher sehr frühzeitig nach dem Urknall existieren, und Sie können einige ultramassive schwarze Löcher aus diesen bauen", sagte Hlavacek-Larrondo. "Diese supermassive schwarzen Löcher scheinen zu existieren, wenn das Universum nur 5 Prozent seines tatsächlichen Alters noch sehr jung war." So die Frage ist, wie können Sie bauen supermassive schwarze Löcher so schnell nach dem Big Bang? Einige Modelle können dies erklären, aber alles bleibt theoretisch. Die gute Nachricht ist, dass die bevorstehende James Webb Space Telescope in der Lage werden, einige Antworten zu geben, da es die Kraft, die Bildung der ersten supermassiven schwarzen Löcher zu beobachten haben."

Das Teleskop, gebaut als Nachfolger des Hubble Space Telescope, wird voraussichtlich im Jahr 2018 zu starten.

Hlavacek-Larrondo, Fabian und ihre Kollegen Alastair Edge und Mike Hogan detailliert ihre Ergebnisse auf dem Einstein-Fellows-Symposium am 23. Oktober in Cambridge, Mass.

Wurde diese Geschichte von SPACE.com, eine Schwester Website LiveScience zur Verfügung gestellt. @Spacedotcom SPACE.com auf Twitter zu folgen . Wir sind auch auf Facebook & Google +.

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