Massereiches Schwarzes Loch ergibt seine Geheimnisse für die Astronomie

Um das umfassendste Verständnis eines schwarzen Lochs anstreben, haben Astronomen ihre Teleskope auf das Doppelsternsystem Cygnus x-1, verwandelt, die rühmt sich, die erste davon Kuriositäten entdeckt.

Der Umzug hat sich gelohnt, die detaillierte Informationen über das schwarze Loch Masse, Spin und seine Entfernung von der Sonne.

Das wissen könnte helfen Wissenschaftlern Stück zusammen Informationen über das schwarze Loch Zustand heute und auch zeigen Hinweise auf seiner Frühgeschichte.

Jahrzehnten in der Dunkelheit

Um die Objekte im Raum untersuchen, Astronomen auf Informationen in Form von elektromagnetischer Strahlung emittiert verlassen – Licht. Aber die Schwere der schwarzen Löcher ist so stark, dass keine Emission entweicht, so dass sie eine Herausforderung, zu studieren. Die einzige Information, die sie offenbaren ist ihre Masse, Spin und elektrische Ladung.

Mit einem Stern und eine stellare Masse schwarzes Loch, ist Cygnus x-1 im Sternbild Cygnus Schwan, innerhalb der Milchstraße versteckt. Seine Entdeckung im Jahre 1972 aufgefordert diskutiert, darunter eine freundliche Wette von Stephen Hawking, unabhängig davon, ob es ein schwarzes Loch statt. (Hawking verloren.) [Video: letzte Nagel in Stephen Hawking ist Cygnus x-1 Wette?]

In drei Publikationen in der Dezemberausgabe des Astrophysical Journal berichten Mark Reid und Lijun Gou des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts, und Jerry Orosz der San Diego State University die detailliertesten Blick auf ein schwarzes Loch immer wenn sie Cygnus x-1 untersucht.

Entfernungsskala

Bevor die Astronomen ihre Messungen beginnen konnten, mussten sie feststellen, wie weit der Cygnus x-1-System ist.

Mit dem sehr großen Baseline Array, ein Radioteleskop-System – von Hawaii bis hin zu den Virgin Islands, berechnet das Team zunächst die genaue Entfernung noch zu Cygnus x-1. Das Objekt ist 6.070 Lichtjahre von der Sonne, sie fanden.

Das sehr große Baseline Array auch gezeigt, dass das Objekt sehr langsam durch die Milchstraße bewegte – nur etwa 9 Meilen pro Sekunde (15 Kilometer pro Sekunde).

Die Wissenschaftler dann durch zwei Jahrzehnte im Wert von Daten von Chandra x-Ray Observatory, das Rossi x-ray Timing Explorer erweiterte Satelliten für Kosmologie und Astrophysik und sichtbar Lichtmessungen gekämmt.

Kombination dieser Daten konnten sie rechnen damit, dass das schwarze Loch innerhalb von Cygnus x-1 fast 15 mal massereicher als die Sonne, so dass es eines der massereichsten stellaren Schwarzen Löchern in der Milchstraße ist.

Stellarer schwarze Löcher sind kleiner und häufiger als ihre supermassiven Vettern. Während die größeren schwarzen Löcher sind in der Regel in den Zentren von Galaxien gefunden werden, sind in der ganzen stellaren Masse schwarze Löcher verstreut. Derzeit sind etwa 20 stellaren Schwarzen Löchern innerhalb der Milchstraße allein untersucht worden, obwohl theoretische Argumente deuten darauf hin, dass unsere Galaxie ein paar 100 Millionen rühmen kann.

Von dort aus die Astronomen berechnet, dass das schwarze Loch mehr als 800 Mal pro Sekunde dreht – fast die Hälfte der Geschwindigkeit des Lichts.

Keiner dieser Schritte hätte bis eine genaue Messung des Abstands zum Cygnus x-1 erhalten. Frühere Schätzungen hatte es zwischen 5.800 und 7.800 Lichtjahren gelegt.

"Wenn der Abstand so rau ist, die gemessenen Spin-Rate überall werden könnte", sagte Gou SPACE.com.

Schnelle Drehung

Dass schnelle Rotation Astronomen helfen könnte, da sie andere dunkle Riesen analysieren.

"Zu wissen, dass das schwarze Loch mit einem scheinbar große Spin gebildet wurde hilft detaillierte Modelle der Supernova und/oder stellaren Zusammenbruch einschränken" Orosz sagte SPACE.com in einer e-Mail.

Seine schnelle Spin, kombiniert mit seiner langsamen Fortschritt durch die Galaxie und geben Hinweise über das schwarze Loch Herkunft.

Die hohe Drehzahl war sehr wahrscheinlich ein Produkt seiner Geburt. Zur gleichen Zeit wenn das schwarze Loch von einer Sternexplosion genannt eine Supernova erschaffen worden war würde die Kraft des Knalles lieferten einen "Kick", der Cygnus x-1 schneller durch die Milchstraße Reisen verursacht hätte.

Unabhängige Forschung, vor fast einem Jahrzehnt veröffentlicht schlägt vor, dass das schwarze Loch durch eine stellare Implosion ohne eine Explosion erzeugt wurde, als ein massereichen Sterns auf sich selbst nach einer Supernova zusammenbrach.

Das schwarze Loch in Cygnus x-1 scheint jedoch eine relativ milde stellaren Tod geboren worden zu sein.

"In diesem Fall gibt es keine Kern-Bounce, die gewaltige Druckwelle erzeugt, die eine Supernova schafft", sagte Orosz. "So ein direkte Zusammenbruch ein relativ mildes Ereignis könnte wie aus großer Entfernung zu sehen."

Solch eine Transformation erlaubt hätte Cygnus x-1 zu halten, um die Masse und Energie, die am meisten stellaren Schwarzen Löchern während ihrer gewaltsamen Tod zu verlieren.

Dieser Geschichte wurde zur Verfügung gestellt von SPACE.com, eine Schwester Website zu LiveScience. Dieser Geschichte wurde zur Verfügung gestellt von SPACE.com, eine Schwester Website zu LiveScience. Folgen Sie SPACE.com für die neuesten Weltraumwissenschaft und Exploration News auf Twitter @Spacedotcom und auf Facebook .