Monster-schwarzes Loch-Spins mit der halben Geschwindigkeit des Lichts

Zum ersten Mal haben Astronomen direkt gemessen, wie schnell ein schwarzes Loch Drehungen, Taktung seine Rotation mit fast die Hälfte der Geschwindigkeit des Lichts.

Das entfernte supermassive schwarze Loch wäre normalerweise zu schwach um zu messen, aber eine seltene Aufstellung mit einer massiven elliptischen Galaxie erstellt ein natürliches Teleskop, bekannt als eine Gravitationslinse, die Wissenschaftlern erlaubt, die weit entfernten Objekt zu studieren.

"Die Gravitationslinse ist entscheidend," Studie Co-Autor Mark Reynolds von der University of Michigan Space.com per e-Mail gesagt..." Ohne diese wären wir nicht sammeln, Röntgen-Photonen um den Spin eines schwarzen Lochs zu messen, die so weit entfernt ist." [Die seltsamsten schwarzen Löcher im Universum]

Der Natur frei Teleskop

Mehr als 6 Milliarden Lichtjahre von der Erde, treibt ein supermassives schwarzes Loch des Quasars. Quasare, die leuchtkräftigsten Objekte im Universum, hell leuchten über große Entfernungen, gespeist von Material, das in ihrer schwarzen Löcher fällt.

Schwarze Löcher sind massive Objekte, deren Anziehungskraft so mächtig ist, dass selbst Licht ihrer Reichweite entziehen kann. Die meisten bilden sich, wenn ein Stern am Ende seiner Lebensdauer explodiert und äußeren Kern kollabiert zu einem kleinen dichten Ball.

Supermassiver schwarze Löcher haben massenhaft Millionen Mal, dass der Sonne und befinden sich im Zentrum der meisten Galaxien, darunter die Milchstraße. Ihr Ursprung ist noch unbekannt.

Die einzigen Funktionen, die Wissenschaftler über die gefräßigen Objekte messen können sind ihre Masse und Spin. Astronomen können die Masse eines schwarzen Lochs ermitteln, indem seine Interaktionen mit Gas und anderen Objekten zu messen, aber charakterisieren seine Rotation ist eine Herausforderung, insbesondere für weiter entfernte supermassive schwarze Löcher geblieben.

In der neuen Studie verwendet ein Team unter der Leitung von Rubens Reis von der University of Michigan Chandra x-Ray Observatory der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation XMM-Newton – die größte Röntgenteleskope Raum derzeit —, die Röntgenstrahlen erzeugt in den innersten Regionen von der Scheibe aus Material Kreisen und Fütterung das supermassive schwarze Loch, das den Quasar J1131 Befugnisse zu beobachten.

Messen den Radius der Scheibe erlaubt die Astronomen das schwarze Loch Schleuderdrehzahl, berechnen die fast die Hälfte der Geschwindigkeit des Lichts war.

Das Team hätte nicht in der Lage, den Spin ohne eine seltene Aufstellung im Raum zu messen. Eine elliptische Riesengalaxie liegt zwischen Erde und den Quasar J1131. Die riesige Galaxie wirkt wie eine Gravitationslinse zu biegen und Objekte, die dahinter liegen zu vergrößern – in diesem Fall das supermassereiche Schwarze Loch.

"Es wirkt wie ein Teleskop, sondern eine freie Natur", sagte Reynolds.

"So ein Vierbettzimmer Objektiv eines Quasars ist ein sehr seltenes Objekt", sagte Guido Risaliti, des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Space.com in einer e-Mail. "Bis vor wenigen Jahren war keiner von ihnen bekannt."

Risaliti, der nicht in der Forschung beteiligt war, studiert auch supermassiven schwarze Löcher. Letztes Jahr machte er die erste zuverlässige Messung des Spins eines nahe gelegenen supermassereichen Schwarzen Lochs. Er verfasste einen News & Views Artikel, zusammen mit der Forschung in der Zeitschrift Nature erschien, heute (5. März). [Kein Entrinnen: Tauchen Sie ein in ein schwarzes Loch (Infografik)]

Super spinner

Der Spin eines supermassiven schwarzen Lochs kann Aufschluss über wie es das Material verschlingt es verbraucht. Um eine schnelle Drehung zu erreichen, muss in das schwarze Loch in eine Richtung, die ähnlich wie bei seiner Drehung, letztlich wie ein Kind, ein Karussell dreht hochdrehen Material fallen.

Ein langsamer Spin zeigt, dass die Gas- und Staubwolken liefert das schwarze Loch hinein aus mehreren Richtungen drehen das schwarze Loch nach oben oder unten fallen, je nachdem, ob sie mit oder gegen die Rotation kommt. In diesem Fall fungiert die zufällige Zustrom von Material wie ein Kind abwechselnd schieben und ziehen das Karussell.

Die schnelle Drehung des J1131 zeigt, dass das schwarze Loch durch eine reiche Versorgung mit Gas und Staub gespeist wird. Diese großen Mengen von Kollisionen und Verschmelzungen zwischen Galaxien, unter anderen Quellen zur Verfügung gestellt werden könnte, sagte Reynolds.

Ein langsamer Spin und mehr planlos Fütterung Prozess würde durch das Material in Schüben aus interstellaren Gaswolken und Sterne wandern zu nahe aus den unterschiedlichsten Richtungen verursacht werden.

"Beobachtungsstudien in den vergangenen 20 Jahren haben eine klare Verbindung zwischen der Masse das supermassive schwarze Loch im Zentrum einer Galaxie und die Eigenschaften der Galaxie, in der es wohnt, gezeigt", sagte Reynolds. "Diese Beziehungen schlagen eine symbiotische Beziehung zwischen dem zentralen schwarzen Loch und ihrer Heimatgalaxie."

Durch das Studium des Schwarzen Lochs, können Astronomen erfahren Sie mehr über die Entstehung und Entwicklung von Galaxien – und Spin spielt eine sehr wichtige Rolle.

"Die Wachstumsgeschichte eines supermassiven schwarzen Lochs in dessen Spin-codiert ist," sagte Reynolds.

Hoher Spin-Werte in den meisten schwarze Löcher würde vorschlagen, dass Galaxy Fusionen in der galaktischen Evolution während der gesamten Lebensdauer des Universums eine bedeutende Rolle gespielt haben. Bestimmen, wie häufig schnelle Spin Preise sind erfordert das Studium der mehrere entfernte supermassive schwarze Löcher, die in aktiven galaktischen Kernen (AGN) des nahen Galaxien liegen.

"Der nächste Schritt ist, ein paar mehr Schwarzes Loch-Runden in der nahe gelegenen AGN zu erhalten, aber es wird schwierig sein, Beobachtungen wie die des Reis' Team aufgrund der Seltenheit dieser Quellen zu wiederholen", sagte Risaliti. "Der große Schritt nach vorn werden die Messungen der Black-Hole-Spins mit der nächsten Generation von hoher Empfindlichkeit Röntgenteleskope, wie z. B. der ESA Athena."

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