Überraschung! Gigantisches schwarzes Loch gefunden in kosmischen Rückstau


Eines der größten schwarzen Löcher je gefunden sitzt in einem kosmischen Rückstau, wie eine hoch aufragende Wolkenkratzer in einer Kleinstadt.

Astronomen haben ein supermassives schwarzes Loch mit 17 Milliarden Mal die Masse der Sonne entdeckt – nur etwas kleiner als die Straßenpiraten bekannt schwarzes Loch, das bei einem Maximum von 21 Milliarden Sonnenmassen wiegt – im Zentrum der Galaxie NGC 1600.

Das ist eine Überraschung, weil NGC 1600, die 200 Millionen Lichtjahre von der Erde im Sternbild Eridanus liegt, gehört zu einer Gruppe von durchschnittlicher Größe Galaxie, und die Monster schwarzen Löcher bisher entdeckten neigen, in dichten Büscheln von Galaxien gefunden werden. Also Forscher haben ihre Vorstellungen, wo gigantische schwarze Löcher befinden, und wie viele von ihnen das Universum füllen könnte zu überdenken, zu studieren, sagte Team-Mitglieder. [Die seltsamsten schwarze Löcher im Weltall]

"Das schwarze Loch ist viel größer als wir erwartet hatten für die Größe der Galaxie oder wo diese Galaxie lebt, Umwelt,", sagte Co-Studienautor Chung-Pei Ma, Astronom an der University of California, Berkeley.

"Das ist der rätselhafte Teil — oder die faszinierenden Teil — das Ergebnis" erzählte Space.com. "Möglicherweise gibt es weitere NGC 1600er Jahren heraus dort lauern auf gewöhnlicher Seiten wie kleine Städte in der U.S. als Manhattan." Ma ist Leiter der massiven Umfrage, eine multitelescope Anstrengung, die wurde im Jahr 2014 zu identifizieren und katalogisieren die massereichsten Galaxien und schwarze Löcher in der Nähe. NGC 1600 erste zeigte sich an der Umfrage mit Daten des McDonald-Observatoriums in Texas.

Obwohl die ersten Beobachtungen waren nicht detailliert genug, um deutlich sehen, das Spektrum des Lichtes vom Zentrum der Galaxie, Ma und ihre Kollegen könnte schon sagen, dass sie etwas außergewöhnliches waren auf der Suche: "Es war ein bisschen wie ein Orkan aus betrachten sehr weit weg", sagte sie. " Wir konnte nicht Recht sagen, wie groß dieser Hurrikan war, dieses schwarze Loch war, aber der Hurrikan war so groß, dass wir bereits damit begonnen, den Wind mit Hilfe dieser gröberen Daten zu spüren."

Zu ahnen, dass sie ein großes schwarzes Loch entdeckt hatte, untersucht Studie Teammitglieder als nächstes die elliptische Galaxie mit der nördlichen Hälfte des Gemini Observatoriums, Twin-Teleskope in Hawaii und Chile gelegen. Gemini erlaubt ihnen, das schwarze Loch "Einflußsphäre" Sonde, sagte Ma – die Region, wo das schwarze Loch Erdmasse, herrschte mehr als der gesamte Galaxis, wo war es die Stars in Aktion Auspeitschen. Sie beschränkt auch die Website mit Daten vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA.

Die Sterne "gingen so schnell, dass der einzige Weg, sie konnte bei dieser Geschwindigkeit unterwegs ist, hätten Sie ein 17 Milliarden Sonnenmasse schwarzes Loch in der Mitte," sagte sie.

Herkunft

Das größte supermassive schwarze Loch jemals gefunden enthält bis zu 21 Milliarden Mal die Masse der Sonne und befindet sich in einem mehr erwarteten Speicherort: unglaublich dicht Coma Cluster, die mehr als 1.000 identifizierten Galaxien enthält. (Zum Vergleich: das schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße lauert beträgt rund 4 Millionen Sonnenmassen.)

Das schwarze Loch im Coma Cluster befindet sich in einer Galaxie umgeben von hellen Altersgenossen, aber NGC 1600 überstrahlt seine benachbarten Galaxien um mindestens den Faktor drei. NGC 1600 Schwarzloch nimmt etwa 2 Prozent der Masse der Galaxie – die ist ungefähr 10mal größer als schwarze Löcher im Zentrum der Galaxien zu erwarten sind.

Kleine schwarze Löcher können sich bilden, wenn massereiche Sterne zusammenbrechen. Die enorme werden in den Zentren von Galaxien wahrscheinlich groß so groß, indem er in eine Menge von Staub und Schmutz schon früh in ihrem Leben und Kollision und Verschmelzung mit anderen schwarzen Löchern, die auftritt, wenn zwei Galaxien vereinigen.

"Wie wir verstehen, wie Galaxien und schwarzen Löchern zu solchen hohen Massen wachsen ist aus, wie Galaxien entstehen", sagte Ma. "In der Regel wir glauben sie bilden von aufstrebenden Galaxiekollisionen oder Kannibalismus – sie prallen zusammen, wie die Milchstraße und der Andromeda-Galaxie: Wir nähern uns gegenseitig, und wir werden eines Tages zu kollidieren. "So gehen wir zu die einer größeren Galaxie und die zwei einzelnen schwarzen Löcher der Stammvater Galaxien zusammen kommen würde, um ein größeres schwarzes Loch zu bilden." [Watch: Milchstraße und Andromeda Galaxien Kollision simuliert]

So entstehen die größten Galaxien oft aus mehreren kleineren Galaxien, die zusammengeführt, deren entsprechenden schwarzen Löchern sowie zusammengeschlossen haben. Ein überfüllter Cluster von Galaxien schafft günstige Bedingungen für extrem große schwarze Löcher zu bilden, es scheint — aber NGC 1600 ist in einem viel spärlicher Bereich.

"Eine Möglichkeit, wie man eine große Masse ist vielleicht, dass NGC 1600 bis seine Freunde gegessen hatte", sagte Ma. "Es seine Freunde verschlungen, und während des Prozesses erwarb es ihrer schwarzen Löcher – vielleicht habe es so groß zu Lasten seiner Freunde sein."

Das könnte erklären, die ungewöhnlich leere Gegend um NGC 1600.

Alternativ, das schwarze Loch in einer Region des Universums hätte sein können, die eine Menge von Gas früh in seinem Leben hatte, sagte Ma.

"Das Universum enthalten eine Menge von Gas, als er noch jünger war," sagte sie. "Vielleicht habe es als die Galaxie sehr jung war wirklich, wirklich groß."

Wäre dies der Fall, Ma hinzugefügt, könnte das schwarze Loch auf seine heutige Größe gewachsen ohne jemals in einer dicht besiedelten Gegend wohnen.

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Schwarze Löcher sind so bizarr, dass sie unwirklich klingen. Doch Astronomen gut gefunden haben Beweise vorhanden. Teste dein Wissen über diese verrückte Wunder.
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Evtl. Zwillinge

Neben die Geheimnissen seiner Lage sondieren, sind die Forscher über den Zustand des Schwarzen Lochs selbst Einschießen – oder möglicherweise, die schwarzen Löcher selbst.

Beim Zusammenführen von zwei Galaxien Kreisen ihrer zentralen schwarzen Löcher einander immer näher und näher, bis sie zu einem vereinen. Die Forscher Beobachtungen deuten darauf hin, dass das schwarze Loch im Zentrum von NGC 1600 tatsächlich sein könnte, zwei in den Prozess der Verschmelzung oder einer, der vor kurzem zusammengeführt.

Da die wichtigste Erkenntnis ist, dass während die Galaxie mit Sternenlicht hell leuchtete, das Zentrum ungewöhnlich leer schien. Solche großen Galaxien in der Regel Kerne haben, die entsprechend hell sind, sagte Ma.

"Die Art und Weise, die ich sagen, dass es ist möchte, aus irgendeinem Grund scheinen die Sterne, Angst zu haben von der Mitte; Sie irgendwie nicht wollen ganz in der Nähe,"sagte sie. "Gerade jetzt, die eleganteste Art zu erklären, dass die Existenz dieser Region abgekocht-Out von binären Schwarzen Löchern ist."

Sterne, die zu weit entfernt, direkt in ein solches System gezogen werden können immer noch stark von ihm beeinflusst werden. Die Dynamik eines Systems mit zwei supermassive schwarze Löcher in der Mitte so dass nahende Sterne umherschlingern und nach außen, beschleunigt auf der Flucht vor dem System und zwingt die schwarzen Löcher, ein klein wenig näher zueinander, zu bewegen, sagte Ma. Jeder Stern hat wenig Wirkung, aber im Laufe der Zeit sind die schwarzen Löcher näher zusammen gezogen – und schließlich in einem Ring, wo die meisten nahe Sterne haben wurde warf, koexistieren.

Forscher können derzeit sagen, ob das System noch zwei schwarze Löcher oder hat bereits zu einem zusammengeführt. Aber NGC 1600 wäre ein heißer Kandidat für Wissenschaftler, die Gravitationswellen zu hinterfragen, zu untersuchen, sagte Ma: Gravitationswellen generiert werden würden, von schwarzen Löchern, die immer noch Kreisen kollidiert und sind, aber nicht diejenigen, die bereits kombiniert haben.

Überall?

AVI Loeb, Vorsitzender der Astronomie-Abteilung an der Harvard University, nannte das neue Werk eine aufregende Entdeckung.

"Es wäre interessant zu finden mehr schwarze Löcher dieser Massenbereich und prüfen, ob dies ein Ausreißer oder typischen Fall" Loeb, der nicht an der Studie beteiligt war, sagte Space.com in einer e-Mail.

"Die grundlegende Frage ist, welche Umweltbedingungen fördern das Wachstum der meisten massereiche Schwarze Löcher?" sagte er. "Wir freuen uns zu wissen, die Antwort auf diese Frage durch zukünftige Studien wie diese."

Loeb fügte hinzu, dass die NGC 1600 schwarzes Loch Größe macht es ein gutes Ziel für das Event Horizon Telescope, ein Zusammenschluss von neun Teleskopen auf der ganzen Welt, die zusammenarbeiten, um Bild schwarze Löcher.

Studiengruppe Mitglieder hoffen, weiter zu untersuchen, NGC 1600 mit dem Hubble-Teleskop zu einem besseren aussehen in seinem Kern und Masse des Schwarzen Lochs genauer fassen, und sie werden weiterhin über die Verteilung von großen schwarzen Löchern über die MASSIVE Studie zu erfahren.

Dünn besiedelte Teilen der Galaxie sind viel häufiger als die superdichten Gebiete, wo die größten schwarzen Löcher bisher gefunden wurden. Also, wenn diese große schwarze Löcher in solchen Bereichen üblich sind, auch NGC 1600 nur "die Spitze des Eisbergs" sein könnte, sagte Ma. MASSIVE zeigen sollte, wie üblich sind die riesigen Körper, und erweitern Sie Forscher Verständnis der Tiere, fügte sie hinzu.

"Ich bin zuversichtlich, dass wir gehen, schwarze Löcher zu finden – wenn wir es nicht, das wäre wirklich, wirklich seltsam – aber die Frage wird sein... wie massive kann diese schwarzen Löcher sein? Ist 17 Milliarden, 20 Milliarden [Sonnenmassen] wo sie aufhören zu wachsen? Oder da noch größere Monster da draußen wären wir noch nicht gefunden?"

Das neue Werk wurde online veröffentlicht heute (April (6) in der Zeitschrift Nature.

Sarah Lewin an [email protected] mailen oder ihr folgen @SarahExplains. Folgen Sie uns @Spacedotcom , Facebook und Google + .

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