Neue kosmische "Scale" konnten entfernte schwarze Löcher wiegen.

Wirbelndes Gas um schwarze Löcher möglicherweise der Schlüssel zur Schätzung der Masse der schwarzen Löcher sonst zu weit entfernt für wiegen, entsprechend einer neuen Studie.

Supermassive schwarze Löcher Millionen bis Milliarden Mal die Masse der Sonne werden gedacht, um das Herzstück aller großen Galaxien lauern. Merkwürdig ist, werden die Eigenschaften dieser schwarzen Löcher mit einer Vielzahl von Eigenschaften von ihrer übergeordneten Galaxien, wie wie hell die Galaxien sind und die Geschwindigkeit der Sterne darin verbunden. Dies deutet auf eine fundamentale Verbindung zwischen Galaxy und Schwarzes Loch Evolution.

"Das ist ziemlich überraschend und nicht gut verstanden, wie diese Beziehungen Krawatte zusammen schwarze Löcher mit Event Horizont auf Skalen Sonnensystem und Galaxien, die Milliarden Mal größer sind," Studie leitende Autor Timothy Davis, Astrophysiker an der Europäischen Südsternwarte in Garching, Deutschland, sagte SPACE.com. "Warum eine massive Galaxie über seine schwarzen Lochs und umgekehrt kümmern sollten, ist nicht gut verstanden."

Eine Möglichkeit, mehr über dieses Geheimnis ist durch das Studium der Masse der schwarzen Löcher in viele verschiedene Arten von Galaxien. Zum Beispiel frühen Typ elliptische Galaxien "gedacht werden, um gewalttätige Geschichte, mit vielen Fusionen haben, die schwarze Löcher und Galaxien gleichzeitig aufbauen könnte", sagte Davis. "Auf der anderen Seite sind spiralförmige Galaxien wie unsere Milchstraße dachte, ruhigere Leben, mit weniger heftigen Störungen gehabt zu haben." Man könnte sich vorstellen, die Galaxie Fusionen in den Aufbau von schwarzen Löchern, wichtig waren, die Spiralgalaxien durchaus unterschiedliche Beziehungen zwischen ihren schwarzen Löchern und Galaxie Eigenschaften haben." [Kein Entrinnen: Tauchen Sie ein in ein schwarzes Loch (Infografik)]

Mit einem Gewicht von schwarzen Löchern

Wissenschaftler haben eine Reihe von Strategien für die Massen von schwarzen Löchern, von denen meisten beobachten die Bewegungen der Sterne oder der Datenträger beinhalten des glühenden heiß, elektrisch aufgeladen Gas, wie es in der Nähe des Schwarzen Lochs wirbelt abzuleiten. Die Masse eines schwarzen Lochs bestimmt die Stärke der seinem Gravitationsfeld und somit wie stark zieht es auf den umliegenden Angelegenheit. Diese Ansätze setzen jedoch auf Teleskope, die Licht von diesen Sternen und Gas, ist nur sichtbar wenn relativ sehen können in der Nähe.

Die neue Technik hängt von der Dynamik der kalte Gaswolken um schwarze Löcher. Vergleichen Sie Modelle von Gas Bewegungen sowohl in an- und Abwesenheit von schwarzen Löchern, können Forscher ableiten, wie massiv ein schwarzes Loch sein muss, um die Gas-Bewegungen führen, was sie sehen. Molekularem Gas Beobachtungen überwinden die Auflösungsgrenze Strategien abhängig von Sternen oder ionisiertes Gas, hilft Forschern, die die Masse der schwarzen Löcher viel weiter Weg Messen ansehen.

Die Wissenschaftler testeten ihr Modell auf Gas um das supermassive schwarze Loch in der Galaxie NGC 4526, die 53 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild der Jungfrau gesehen. Sie kombiniert Array für die Forschung in Millimeterwellen-Astronomie (CARMA) Teleskop in Kalifornien eingesetzt.

"Wir erreichen eine Auflösung von 0,25 Bogensekunden NGC 4526 mit CARMAs schärfsten Array, beobachtet", sagte Davis. "Dies ist das Äquivalent zu einem ein-Euro-Münze (oder US-Quartal) Wabbel 10 Kilometer (6 Meilen) vor Ort! Mit diesen Super-scharfe Bilder konnten wir direkt in das Zentrum von NGC 4526 vergrößern, und beobachten das Gas um das schwarze Loch sausen."

Sie schätzen, dass NGC 4526 zentrale schwarze Loch wiegt etwa 450 Millionen Mal die Masse der Sonne.

"Wir zum ersten Mal gezeigt haben, dass man mit molekularem Gas Beobachtungen schwarzes Loch Massen messen kann", sagte Davis.

Nächsten Generation Teleskop

Mit der nächsten Generation wissenschaftliche Instrumente wie ALMA, die Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, könnte diese Methode schwarzes Loch Massen in Hunderten von Galaxien bestimmen in weniger als fünf Stunden Beobachtungen jeweils Forscher sagen.

"Die Messung wir uns auf ein Objekt haben nahm mehr als 100 Stunden Beobachtungszeit mit dem CARMA-Teleskop in Kalifornien," sagte Davis. "Mit dem neuen ALMA Teleskop in Chile derzeit gebaut, kann die gleiche Messung in nur 10 Minuten wiederholt werden!"

"Der nächste Schritt wird sein, eine Probe von Spiralgalaxien mit der ALMA-Teleskop zu beobachten und bestimmen ihre schwarzes Loch Massen,", sagte Davis. "Sogar beginnend mit 10 Objekte werden über doppelt so viele wie derzeit zu studieren, und erlauben uns zu bestimmen, ob sie die gleiche schwarze Loch Masse Beziehungen als früh-Typ-Galaxien folgen."

Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert (Jan. 30) heute online in der Fachzeitschrift Nature.

Diese Geschichte wurde von zur Verfügung gestellt SPACE.com , eine Schwester-site zu LiveScience. SPACE.com auf Twitter folgen @Spacedotcom . Wir sind auch auf Facebook & Google +.