Jagd ist für "Schurkenstaaten" schwarze Löcher

Hunderte von wandernden "Schurkenstaaten" schwarze Löcher in der Milchstraße wohnen können – und jetzt Forscher sagen, sie wissen, wie man sie erkennen. Entdecken Sie diese seltsame Objekte könnte die Bildung von der Milchstraße und anderen Galaxien beleuchten.

Niemand weiß genau wie die Milchstraße entstanden. Aber nach einem beliebten Modell der Galaxienentstehung, waren die Bausteine der Milchstraße Zwerggalaxien, die kollidierte und kurz nach dem Urknall zusammengeführt.

Diese Idee wird angenommen, dass schwimmende schwarze Löcher, jeweils 1.000 bis 100.000 mehr Masse als die Sonne, von jenen frühen kosmische Zeiten übrig bleiben — fossile Beweise für das Wachstum und die Verschmelzung von schwarzen Löchern in der Universums. [Die seltsamsten schwarzen Löcher im Universum]

Jeder der die Milchstraße Baustein Galaxien hatte eine eigene zentrale schwarze Loch. Bei Fusionen von Zwerggalaxien kamen diese schwarzen Löcher auch zusammen. Dabei sagte das neue einheitliche schwarze Loch eine Rakete-wie Kick aus der Emission von überschüssigen Gravitationswellen in die entgegengesetzte Richtung, Astrophysiker Avi Loeb von der Harvard University, der das Papier zusammen mit seinem Doktoranden Xiawei Wang schrieb.

In den meisten Fällen dieser Kick macht die Black-Hole-Geschwindigkeit hoch genug, um seine neu erweiterten Zwerggalaxie Abkehr – aber nicht weit genug, um die Region zu verlassen, die schließlich die Milchstraße werden würde. (Ein neue zentrales schwarze Loch könnte dann in der Zwerggalaxie über Gas Akkretion bilden.)

Sobald die Heimatgalaxie groß genug war, hätte die schwarzen Löcher in der Nähe ist nicht in der Lage zu entkommen. Einer von ihnen wuchs und wurde das supermassive schwarze Loch, das geglaubt wird, um in der Mitte der Milchstraße, mit einem Gewicht von 4 Millionen Sonnen vorhanden. Sollte jedoch Hunderte von Schurken schwarze Löcher schweben in der Ferne "Halo" der Milchstraße, übrig von der Pre-Milchstrasse Zeit als nur Zwerggalaxien existierte, sagte Loeb.

"Die Milchstraße Halo dient als eine Art"Reservoir"auf Wanderschaft schwarze Löcher, die ursprünglich in den Kernen der kleinen Galaxien, die zusammengeführt gelebt um zu machen," sagte er.

Bogen-Schock-Erkennung

Aber wie erkennt man sie, wenn es unmöglich ist, schwarze Löcher direkt zu beobachten, und sie "Schurken sind" irgendwo im Raum schweben? Loeb und Wang sagen, sie sind Weg.

"Wenn solche schwarzen Löcher durch die Gas-Scheibe der Milchstraße übergeben, sie produzieren einen Bogen-Schock – ähnlich wie bei der Überschallknall produziert Intheair von Überschall Jets," sagte Loeb. "Der Schock beschleunigt Elektronen auf hohe Energien und emittieren diese Radiowellen, die wir erkennen können."

"Und die Radiostrahlung aus diesen Bogen Schocks sollte nachweisbar mit vorhandenen Radio Observatorien," fügte er hinzu. "Natürlich wird wie ein Bogen Schock entdeckt, man wäre auch die Ansammlung von Sternen angebracht auf dem schwimmenden schwarzen Loch und möglicherweise die Röntgenstrahlung aus dem schwarzen Loch selbst, wie es Gas akkretiert beobachten können."

Diese Methode wäre "eine schöne neue Art, die theoretisch vorhergesagten [wandernde schwarze Löcher] zu identifizieren", sagte Astrophysiker Jeremy Darling von der University of Colorado, die nicht an der Studie teilgenommen habe. "Wang und Loeb Papier zeigt, wie diese schwarzen Löcher einen Bogen Schock erstellen können, als Durchgang durch die Scheibe unserer Galaxie, effektiv aufleuchten und sich zur Beobachtung."

Und er stimmt zu, dass im Prinzip diese Bogen-Schocks "leicht nachweisbar mit aktuellen Einrichtungen" über Funk und Infrarot-Wellen.

Aber es wird nicht leicht, sein Liebling, warnt, wie die Schwierigkeit ist "die" Nadel im Heuhaufen "Problem gemeinsam in der Astronomie: dort sind viele Objekte im Radio ausstrahlen und Infrarot-Bereich in der Scheibe unserer Galaxie, und Wang und Loeb vorherzusagen, dass nur ein paar schwarze Löcher (in einigen Fällen vielleicht nicht einmal einen einzigen) sollte zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Scheibe.

"Darüber hinaus sehen wir unsere Galaxie auf, so gibt es große Verwirrung, da Objekte einander und Stapel oben entlang der Sichtlinie überlappen. Extant Radio Erhebungen über die Galaxie fehlen die Winkelauflösung, das schwarze Loch zu unterscheiden Bogen Schock von anderen Phänomenen, was schade ist." [Atemberaubende Fotos von unserer Milchstraße (Galerie)]

Sternhaufen

Während frühere Forschung vorgeschlagen Loeb und sein ehemaliger Schüler Ryan O'Leary einen anderen Weg, diese schwimmenden schwarzen Löcher zu erkennen. Sie schlugen vor, dass solche schwarzen Löcher wahrscheinlich durch eine Ansammlung von Sternen umgeben ist, die ursprünglich eng an sie gebunden waren.

Diese Cluster würde Bevery anders als Kugelsternhaufen, wie sie durch die Schwerkraft des Schwarzen Lochs zusammengehalten werden würde. Dadurch wären sie sehr kompakt, nur ein paar Lichtjahre groß.

Loeb und O'Leary identifizierten Kandidaten Sternhaufen und spektroskopische Daten derzeit auf einigen, zu testen, ob einer von ihnen hat einen zentralen schwarzen Loch sammeln.

"Es kann eine Fundgrube im Hinterhof der Milchstraße, die uns über die erste Generation der schwarzen Löcher im Universum informieren konnte," sagte Loeb.

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