Wissenschaftler verblüfft über wie riesige schwarze Löcher wachsen


Schwarze Löcher seit langem kosmischen Geheimnisse, auch wenn die Forschung in den letzten zehn Jahren hat etwas Licht auf das größte von diesen dunklen Objekten und wie Materie hinein gießt.

Wissenschaftler sagen, dass die vielen verbleibenden Rätsel enthalten wie die größte schwarze Löcher in der Morgendämmerung des Universums geboren wurden und wie schwarze Löcher mitgestalten kann das Schicksal des Universums.

"Das gesamte Feld der"massereiche Schwarze Löcher in Galaxien"wirklich entwickelt in seinem eigenen Recht in den letzten 12 Jahren, und jetzt es einer der heißesten in der Astronomie ist," sagte Marta Volonteri, Astrophysiker am Institut für Astrophysik in Paris, SPACE.com. Volonteri ist der Autor einer Studie über die Entwicklung der größten schwarzen Löcher erscheinen in der 3. August-Ausgabe der Zeitschrift Science.

Schwarze Löcher haben die Schwerkraft zieht so mächtig, nichts kann entkommen, nicht einmal Licht. Astronomen begannen grübelt über die Möglichkeit von schwarzen Löchern im Jahre 1783, und Wissenschaftler von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie verwendet, um schwarze Löcher im Jahre 1916 vorherzusagen.

Astronomen wissen von zwei "Varianten" von schwarzen Löchern: "stellar-Masse," die bis zu ein paar Dutzend Mal die Masse der Sonne Erde und "massiv", die milliardenfach lässt die Sonne der Masse – fast die Masse der Sterne in der gesamten Milchstraße. Stellar-Masse schwarze Löcher sind die Überreste der Toten Stars bekannt, aber es bleibt ein Rätsel, wie die weit mehr-massereiche Schwarze Löcher gebildet. [Fotos: schwarze Löcher des Universums]

Die erste große schwarze Löcher

Eines der beliebtesten Theorien über die Entstehung des massereichen Schwarzen Löcher verbindet sie mit der ersten Generation von Sternen. Aber den letzten Simulationen diese Sterne empfehlen nicht mehr als ein paar Dutzend Mal waren, die die Sonne Masse des, sagte Volonteri? zu klein, um die Masse der größten schwarzen Löcher leicht zu erreichen.

Ein alternatives Szenario schlägt vor, dass massereiche Schwarze Löcher Sterne bis zu 1 Million mal stammt die Sonne Masse geboren aus Gas, das sich schnell in weniger als ca. 2 Millionen Jahren angesammelt. Ein weiteres Modell schlägt vor, dass die Kerne der massereiche Schwarze Löcher aus dichten Büscheln von Sternen in den Zentren von Galaxien entstanden, das zusammengeführt, Sterne bilden bis zu einigen tausend Mal die Sonne Masse, die zusammengebrochen wiederum um zu schwarzen Löchern zu erstellen.

Kurioserweise entdeckt Astronomen vor kurzem, dass Milliarden Sonnenmasse schwarze Löcher existierten als Kosmos weniger als 1 Milliarde Jahre alt war. Wissenschaftler sind ratlos, zufriedenstellend zu erklären, wie solche massereichen Schwarzen Löcher so früh in der Geschichte des Universums gebildet haben könnte.

Nach einem bestimmten Punkt bekannt als die Eddington-Grenze, die durch Rauschen auf ein schwarzes Loch Materie freigesetzte Energie sollte Einhalt zu Gebieten den Fluss Fütterung, schwarzes Loch, einschränken, wie groß es werden kann. Obwohl es möglich ist, dass Milliarden Sonnenmasse schwarze Löcher in weniger als 1 Milliarde Jahre nach dem Urknall gebildet haben könnte, "alle Widrigkeiten müssen günstig für das schwarze Loch, also nur Glück, dass schwarze Löcher machen kann", sagte Volonteri.

Wissenschaftler untersuchen jetzt, ob schwarze Löcher können die Eddington-Grenze überwinden und mit sogenannten Super-Eddington Rate wachsen. "Das schwarze Loch Wachstum erleichtern würde," sagte Volonteri.

Schwarze Löcher und ihre Galaxien

Es bleibt eine heiß diskutierte Frage, ob diese massereichen Schwarzen Löcher bestimmen wie ihre Galaxien wachsen oder umgekehrt. Vielleicht ändert sich die Energie, die diese schwarzen Löcher lassen die allgemeine Entwicklung der galaktischen Strukturen oder vielleicht Galaxien kontrollieren, wie viel Gas in diesen schwarzen Löchern fällt und so zu regulieren, wie groß sie wachsen. Eine andere Möglichkeit ist, dass massereiche Schwarze Löcher und ihre Galaxien symbiotisch zu entwickeln.

In den nächsten Jahren können eine Vielzahl von Teleskopen Antwort dieser Frage durch die Bereitstellung einer besseres Blick auf schwarze Löcher in mehreren Wellenlängen des Lichts, aus Radio, Infrarot- und sichtbares Licht, Röntgenstrahlen und Gammastrahlen, Volonteri sagte.

Es ist schwierig, die Entwicklung der massereiche Schwarze Löcher zu studieren, weil sie so viel Zeit zu nehmen. Jedoch helfe stellaren Masse schwarze Löcher Licht auf ihre größeren Vetter, da sie auf menschlich zugänglichen Zeitskalen zu entwickeln und mehr als 100 Millionen stellaren Masse schwarze Löcher in der Milchstraße verstreut werden kann.

Stellar-Masse schwarze Löcher sind oft gepaart mit normalen Sternen in Systemen wie Röntgendoppelsterne bekannt. In den letzten zehn Jahren haben x-ray Observatorien Wissenschaftler viel Thema wie stellaren Masse schwarze Löcher ziehen aus ihren Partner Stars lernen geholfen. Diese Erkenntnisse helfen wiederum, Astrophysiker wie massereiche Schwarze Löcher zu verstehen tun die gleiche Sache, sagte Co-Autor Rob Fender an der University of Southampton in England zu studieren.

Röntgendoppelsterne können offenbar helle Ausbrüche von Monaten bis Jahren Strahlung emittieren. Forscher vermuten, dass die Temperatur der Festplatte ansammelt auf schwarze Löcher Materie steigt seine Masse schließlich wächst ionisierende Strahlung des Wasserstoffs innerhalb. Dadurch erhöht sich die Viskosität des Materials in der Akkretionsscheibe, erleichtert es zu verlangsamen und in das schwarze Loch gezogen. Dieser erhöhte Ansturm der Materie in das schwarze Loch ist offenbar, was bewirkt, dass die Ausbrüche der Strahlung aus diesen Systemen. Schließlich verlangsamt die Strömung der Materie in das schwarze Loch wie die Akkretionsscheibe aus Material, wodurch die Festplatte abkühlen, Zurücksetzen des Zyklus läuft.

Dieser Zyklus der Aktivität mit stellaren Masse schwarze Löcher in Röntgendoppelsternen gesehen bietet Einblick in die Entstehung und die Leistung der Düsen und Ausbrüche von massereichen Schwarzen Löcher gesehen. Diese titanic Aktivität frei Energie, die ihren umgebenden Galaxien Formen.

Eine Akkretionsscheibe wurde vor kurzem entdeckt ein massereiches Schwarzes Loch dicht herumwirbeln – offenbar der Überrest eines Sterns, die wanderten zu schließen. Interessanterweise, scheint dieses Material sehr in der Nähe der Ereignishorizont des Schwarzen Lochs, die Grenze, jenseits derer nichts entgeht. "Durch die Analyse Signale aus diesem Material, die Vorhersagen von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie, die sehr aufregend ist, testen wir können", sagte Rubens Reis, Astrophysiker an der University of Michigan, der Autor eine weitere Studie in der gleichen Ausgabe der Wissenschaft.

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

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