Paar schwarze Löcher in Sternhaufen überrascht Wissenschaftler

Schwarze Löcher zu monströsen Unternehmen halten mag, aber überraschend neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass sie in Gruppen in Haufen von Sternen in unserer Milchstraße leben können Forscher sagen.

Die Anwesenheit von mehreren schwarzen Löchern innerhalb dieser Cluster drastisch den Weg Weg verändern könnte, die, den diese Hauptkomponenten von Galaxien entwickeln, hinzugefügt Wissenschaftler.

"Vor diesem Werk gab es Null schwarze Löcher bekannt in Kugelsternhaufen der Milchstraße, so auch zu finden, eine spannende, gewesen wäre", sagte Studienautor Blei Jay Strader, Astronom an der Michigan State University in East Lansing.

Schwarze Löcher sind die dichtesten Objekte im Universum, mit den größten, gefunden in den Zentren von Galaxien, mit Millionen bis Milliarden Mal mehr Masse als die Sonne. Stellar-Masse Größe schwarze Löcher entstehen aus dem explosiven Tod von Sternen bekannt als Supernovae.

Hunderte von schwarzen Löchern, jeweils die Masse eines Sterns, wahrscheinlich Form in Kugelsternhaufen, sphärische Sammlungen von Hunderten von Tausenden von Sternen, die das Zentrum der Galaxie zu umkreisen. Jedoch schlug bisherigen Untersuchungen, dass diese Cluster würde nie Haus mehrere schwarze Löcher auf einmal. Da schwarze Löcher so massiv sind, neigen sie in Richtung der Mitte der Kugelsternhaufen, ähnlich wie dichteren Materialien fanden den Weg zum Erdmittelpunkt während seiner Entstehung fallen. In den Herzen von Clustern würde diese schwarzen Löcher gravitativ zerren an einander und neigen dazu, alle, oder vielleicht alle außer einem, der Cluster zu treten.

Basierend auf Radiostrahlung, aber haben Wissenschaftler anscheinend ein paar schwarze Löcher innerhalb der großen Kugelsternhaufen M22, befindet sich etwa 10.600 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schütze, in der Nähe der Milchstraße Beule entdeckt. M22 ist eines der hellsten Kugelsternhaufen am Nachthimmel und hält fast 1 Million Sterne. [Die seltsamsten schwarzen Löcher im Universum]

Überraschende Entdeckung

"Im Gegensatz zu unseren vorherigen Gedanken, Kugelsternhaufen einer der besten Orte, um schwarze Löcher suchen, anstatt eine der schlimmsten werden könnte", sagte Strader SPACE.com.

Und M22 könnte noch mehr schwarze Löcher, Hafen, wenn sie ohne die leuchtenden Akkretionsscheiben vorhanden, den Astronomen gewohnt sind sind, zu erkennen, Strader hinzugefügt. "Wir schätzen, dass eine Bevölkerung von fünf bis 100 schwarze Löcher im Cluster vorhanden sind," sagte er.

Die Forscher entdeckt die beiden schwarzen Löcher, namens M22-VLA1 und M22-VLA2, basierend auf Radiostrahlung gefangen genommen von der Karl G. Jansky Very Large Array der Radioteleskope in New Mexico. Diese schwarzen Löcher sind beide Doppelsternsystemen, jeder besitzt einen Begleitstern, die sie aus Rippen sind. Diese gestohlenen Gas und Staub sammelt sich um jedes schwarze Loch in einen glühenden Akkretionsscheibe ähnlich wie Wasser wirbeln in einen Abfluss. Die Emissionen aus diesen Datenträgern sind, was Astronomen sehen – ansonsten schwarze Löcher sind, nun ja, schwarz und weitgehend verborgen gegen den Nachthimmel. Die Helligkeit dieser Scheiben schlägt ihre schwarze Löcher sind 10 bis 20 Mal mehr Masse als die Sonne.

"Einer der interessantesten Aspekte dieser Arbeit ist, dass wir die schwarzen Löcher über Radiostrahlung gefunden", sagte Strader. "Alle anderen stellaren Masse schwarze Löcher in unserer Galaxie wurden durch Röntgenstrahlung anstatt Radio entdeckt. Wir vermuten, dass der Grund, warum, den unsere Quellen in früheren x-ray sucht nicht gesehen worden, ist, dass sie sind nicht sehr viel Materie überhaupt, ansammelt, so dass sie nicht die heißen Akkretionsscheiben produzieren, die in der optischen Leuchten und Röntgenstrahlen.

"Wenn das wahr ist, schlägt es vor, dass Radio-Beobachtungen eine gute Möglichkeit wäre, die ruhigeren accreting stellare Masse schwarze Löcher in unserer Galaxie zu finden."

Die Forscher sahen in M22 in der Hoffnung auf Beweise für eine seltene Art des Schwarzen Lochs im Zentrum des Clusters zu finden – was Wissenschaftler nennen ein Zwischenprodukt-Masse schwarzes Loch, mit mehreren hunderttausend Mal die Sonne der Masse.

"Wir haben gefunden, was wir suchten, aber stattdessen fand sehr überraschendes – zwei kleinere schwarze Löcher," Studie Autor Laura Chomiuk an der Michigan State University und des National Radio Astronomy Observatory sagte in einer Erklärung.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Prozess des Schwarzen Lochs Auswurf von Kugelsternhaufen ist weniger effizient als gedacht wurde, vor allem, wenn es relativ wenige schwarze Löcher gibt, gravitativ Schlinge ihre Brüder nach außen. Beispielsweise kann durch Energetisierung der Gebiete um sie herum, schwarze Löcher reduzieren die Dichte ihrer Umgebung und damit die Rate, mit der sie einander aus dem Cluster schleudern.

"Zukünftige Computersimulationen der Evolution von Kugelsternhaufen mit einer Bevölkerung von schwarzen Löchern sollte helfen dieses Problem zu beheben," sagte Strader.

Er fügte hinzu: "meine persönliche Meinung ist, dass es ist wahrscheinlich, dass andere Cluster haben auch schwarze Löcher, die wir nur noch nicht gefunden."

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Mit Blick auf die Folgen

Die Folgen von mehreren schwarzen Löchern in einem Kugelsternhaufen könnten dramatisch sein. Schwarze Löcher können im wesentlichen ihrer Umgebung Wärme, durch Interaktion mit nahe gelegenen Sternen und Übertragung von Energie zu ihnen. Das Zusammenleben von mehreren schwarzen Löcher relativ nahe beieinander kann bedeuten, Kugelsternhaufen erhalten heißer als gedacht, reduzieren ihre Dichte und im Grunde verlangsamt sich ihre Entwicklung – halten Angelegenheit von Kondensation in Sterne und Planeten, sagte Strader.

Und M22-VLA1 M22-VLA2 dürfen weiterhin friedlich miteinander leben können. Auf der anderen Seite wird vielleicht einer gravitativ an ziehen und schließlich Schlinge der anderen und sein Begleiter Sterne aus dem Cluster. Oder vielleicht die schwarzen Löcher wird heftig zusammenführen, um ein noch größeres schwarzes Loch zu bilden.

"Diese Schicksale sind möglich, und andere Details, wie z. B. ob der Cluster hat andere schwarze Löcher, die wir doch beobachtet habe nicht hängen", sagte Strader. "Wahrscheinlich ist das wahrscheinlichste Ergebnis, dass mindestens eines schwarzen Lochs Binärdateien aus dem Cluster zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Zukunft ausgeworfen, aber es ist möglich, dass beide für mehrere Milliarden Jahre überleben konnte."

Wenn es darum geht, wie viele schwarze Löcher in Kugelsternhaufen koexistieren können, sagte Strader, eine große Anzahl unwahrscheinlich ist. "Die Frage eines Zeitskalen," sagte er. "Auch in M22, wenn Sie für mehrere Milliarden Jahre gewartet ist es möglich, dass alle, aber eine oder alle der schwarzen Löcher geworfen haben."

Die Wissenschaftler fühlen sie haben starke Beweise, dass diese Funksignale kommen aus schwarzen Löchern in M22, "aber es ist nicht luftdicht", sagte Strader. "Es gibt eine kleine Chance, die diese Objekte stattdessen sehr ferne Hintergrundgalaxien sein könnte, die zufällig mit dem Zentrum dieser Kugelsternhaufen ausgerichtet werden."

"Wir können testen, ob dies wahr sein könnte, durch die Messung der Bewegung der Quellen auf den Himmel" Strader hinzugefügt. "Wenn sie im Cluster sind, sollte sie bewegen ziemlich schnell, und in einer Weise, die bereits vorgezeichnet für Stars im Cluster. Wenn sie im Hintergrund sind, werden sie nicht angezeigt sich am Himmel zu bewegen. So haben wir beantragt zusätzliche Teleskop Zeit, diese Idee zu testen, und wenn wir das Mal werden wir wissen etwa einem Jahr ob sie sich bewegen, wie erwartet."

Die Forscher wollen nun auch für Funksignale aus ähnlichen schwarzen Löchern in anderen Kugelsternhaufen der Milchstraße in den nächsten Jahren zu suchen. "Eine Suche wie dies uns sagen ob schwarze Löcher in Kugelsternhaufen sind selten oder häufig,", sagte Strader.

Die Wissenschaftler detailliert ihre Ergebnisse in der 4 Oktober-Ausgabe der Zeitschrift Nature.

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