Schwarzes Loch schlafen erwacht zum Scheitern verurteilt Star verschlingen

Ein schlafender Riese im Zentrum einer Galaxie ist erwacht: normalerweise ruhend, Monster schwarzen Lochs Schreddern einen Stern, der zu nahe dem kosmischen Tier wagte gefunden wurde.

Diese stellare Schlachtung wurde von Wissenschaftlern entdeckt, die die Röntgenstrahlen prallt die wirbelnden Scheibe der Angelegenheit rund um das riesige schwarze Loch zu studieren. Die Methode verwendet, um dieses Ereignis zu analysieren – namens Swift J1644 + 57 — könnte helfen, lösen Sie das Geheimnis der wie der größte schwarze Löcher im Universum zu solch enorme Größen, wuchs die Autoren des neuen Forschungs-und sagte.

Das Herzstück fast jeder Galaxie liegt ein Monster schwarzes Loch – in einigen Fällen die größte schwarze Löcher im Universum, mal Millionen bis Milliarden von der Masse der Sonne. Astronomen glauben, dass große Mengen an Energie aus diesen supermassiven schwarzen Löchern die Entwicklung der Galaxien beeinflussen können, in dem sie leben. [Die seltsamsten schwarzen Löcher im Universum]

Obwohl nichts ein schwarzen Lochs entkommen kann, nach einem Sturz im Inneren, nicht einmal Licht, es ist möglich, dass Material rund um ein schwarzes Loch, Licht auszustrahlen, die Astronomen sehen können. Gewalttätige Bewegung innerhalb der so genannten Akkretionsscheiben, die weiten der Gas- und Staubwolken wirbeln um schwarze Löcher, erzeugen helle Aufflackern des Lichts, aber auch Düsen des Materials, die Weg von dem schwarzen Loch auf nahezu Lichtgeschwindigkeit zu schießen.

Die meisten wissen, was Astronomen über supermassive schwarze Löcher kommt vom Studium der schwarzen Löcher, die aktiv verschlingen oder rekurrierende Angelegenheit. Diese aktive Riesen machen jedoch nur etwa 10 Prozent oder weniger der supermassiven schwarzen Löcher, die Autoren der neuen Zeitung sagte Space.com. Im Gegensatz dazu sind etwa 90 Prozent der bekannten supermassive schwarze Löcher ruhend, d. h. sie nicht aktiv Angelegenheit konsumieren und daher keine nachweisbare Strahlung entscheiden.

Jedoch manchmal Sterne Drifts zu nah an einem ruhenden schwarzen Loch, und anschließende Zerstörung des Sterns, bekannt als ein Gezeiten-Störungsereignis löst spektakuläre Feuerwerke. Diese Katastrophen bieten Astronomen mit Informationen über diese große Population von geheimnisvollen supermassive schwarze Löcher.

Alle Informationen aus ruhenden schwarzen Löchern sind potentiell wertvolle Astronomen bei ihren Bemühungen, alle Arten von Black-Hole-Aktivität zu verstehen. Wissenschaftler möchte vor allem die Preise von Spin für aktive und ruhende supermassive schwarze Löcher zu verstehen. Dies wird weil Wissenschaftler verschiedene Theorien haben darüber, wie schwarze Löcher in der Größe wachsen, und diese unterschiedlichen Ideen verschiedene Drehungen für die schwarzen Löcher Vorhersagen, Blei-Autor Erin Kara, Astrophysiker an der University of Maryland, College Park, Studie, Space.com erzählt.

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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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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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"Beispielsweise wenn schwarze Löcher meist durch Akkretion des Materials durch eine Akkretionsscheibe wachsen, dann erwarten wir die schwarzen Löcher im Laufe der Zeit angeblasen werden, und dann die meisten der schwarzen Löcher im Universum sollten maximalen Spin," Kara sagte. "Im Gegensatz dazu wenn schwarze Löcher nur durch Fusionen von kleineren schwarzen Löchern zu größeren wachsen, dann sollten wir eine mehr zufällige Verteilung von Black-Hole-Spins erwarten."

Frühere Untersuchungen in das Licht von aktive schwarze Löcher ergab, dass viele der Objekte schnell drehen. Astronomen wollen nun die Rate zu messen, an der normalerweise ruhenden schwarzen Löchern wirbeln; Diese Forscher ein vollständigeres Bild des Schwarzen Lochs Spin erhalten helfen, sagte Kara.

Für die neue Forschung, Kara und ihre Kollegen untersuchten ein schwarzes Loch, das auf frischer Tat ertappt wurde zu schlucken, einen Stern, der zu nahe kam (die erste solche Entdeckung), Verwendung von hochenergetischen Röntgenstrahlen Altdaten aus öffentlichen Archiven der NASA. Schnelle J1644 + 57, erstmals im Jahr 2011 entdeckt geschah etwa 3,9 Milliarden Lichtjahre von der Erde in die Richtung der Konstellation Draco.

"Die meisten Gezeiten-Störung Ereignisse nicht viel in die hochenergetische Röntgenstrahlung Band emittieren. Aber gab es mindestens drei bekannte Ereignisse, haben, und dies ist das erste und nur solche Ereignis, das an seiner Spitze verfangen worden ist"Kara sagte in einer Erklärung von der University of Maryland. "Swift-Satelliten der NASA sah es zuerst und XMM-Newton-Satellit der Europäischen Weltraumorganisation und der Japan Aerospace Exploration Agency und Suzaku-Satelliten der NASA, um ihn als Ziel für Follow-up ausgelöst." So haben wir hervorragende Daten. Wir haben Glück, dass ein Ereignis haben wir uns diese spannende neue Dinge zeigt."

Die Forscher verwendeten eine neue Technik namens x-ray Nachhall Mapping auf die Innenseite des Schwarzen Lochs Akkretionsscheibe chart. Diese Methode ähnelt wie Delfine und Fledermäuse ihrer Umgebung Karte durch das Aussenden von Ultraschallwellen und Messung der Menge an Zeit, die es dauert, bis das Echo zurück. Im Röntgen-Nachhall untersucht die Astronomen kleine Verzögerungen in der Ankunftszeit von Röntgenstrahlung emittiert innerhalb der Scheibe, die von Eisen-Atome in der Scheibe reflektiert.

"Wir wissen wie der Ton Echos in ein großes Auditorium, zum Beispiel. Weil wir wissen, dass die Geschwindigkeit des Schalls, wir die Zeitverzögerung Informationen verwenden, um die Form des Auditoriums zu berechnen,"sagte Kara in der Erklärung. "Wir machen das gleiche mit Röntgenstrahlung, innerer Akkretionsscheibe zu entwerfen. "Es ist eine coole, neue Technik, die erst in den letzten sechs Jahren entwickelt hat."

Diese neue Art der Analyse vorgeschlagen, das schwarze Loch ist ein paar Millionen Mal die Masse der Sonne. "Was für mich am meisten überrascht war, dass es tatsächlich funktioniert," meinte Kara. "Röntgen Nachhall Zuordnung wurde nicht entwickelt, für das Betrachten der Gezeiten-Störung-Veranstaltungen, aber wir hatten die Idee, probieren es aus, und jetzt scheint es zu einem erfolgversprechenden Weg Gezeiten-Störung Ereignisse zu verstehen."

Darüber hinaus die Wissenschaftler unerwartet entdeckt, dass Röntgenstrahlen von tief in der Akkretionsscheibe, ganz in der Nähe des Schwarzen Lochs, zu stammen scheinen, sagte Kara. Landläufig unter Astronomen hat lange gehalten, dass bei einer Gezeiten-Störungsereignis hochenergetische Röntgenstrahlen weiter Weg von dem schwarzen Loch in den relativistischen Jets entstehen – leistungsstarke platzt der Partikel aus dem schwarzen Loch mit fast Lichtgeschwindigkeit ausgeworfen.

Darüber hinaus fanden die Forscher heraus, dass das schwarze Loch auf den Stern mit einer Rate 100 Mal größer als ein theoretisches Maximum, bekannt als die Eddington-Grenze fressen war. Dies ist der Punkt, an dem die Energie, die durch Materie Rauschen auf ein schwarzes Loch gegeben die Menge der Materie Fütterung das schwarze Loch zügeln sollte.

Zunehmend zeigen Untersuchungen, dass schwarze Löcher die Eddington-Grenze für die sogenannte Super-Eddington Wachstumsraten überwinden können. "Im Falle von Swift J1644 + 57, wir denken, es kann die Eddington-Grenze überschreiten, da der größte Teil der Strahlung ist kanalisiert bevorzugt in eine Richtung," sagte Kara. "Inzwischen ist Material sehr schnell Preisen, ungehindert durch die starke Strahlung Kraft nach innen gezogen."

So weit, konnten Kara und ihre Kollegen nicht tatsächlich mit x-ray Nachhall Zuordnung auf Gezeiten Störungsereignis ruhenden schwarze Loch Spin messen. Dennoch sagen sie, dass die Methode die Geschwindigkeit und Richtung des ruhenden schwarze Loch Spin in naher Zukunft direkt messen konnte.

"Nur als wichtiger ist, können wir nach einem Ereignis folgen und sehen, wie die Akkretionsscheibe nach unten dreht und Energie zerstreut, wie das schwarze Loch in einen Ruhezustand zurückkehrt" Studie Co-Autor Chris Reynolds, auch an der University of Maryland, College Park, sagte in der Erklärung. "Wir endlich in der Lage, all diese verschiedenen Staaten, die zu beobachten sein könnte, so weit wir wissen nur aus Theorie Lehrbüchern."

In Zukunft wollen die Forscher Röntgen Nachhall Mapping auf Gezeiten-Störung Rahmenveranstaltungen zu versuchen. "Wir müssen einfach warten, bis sie passieren", sagte Kara. "Wir haben seit 2011 für die andern wie Swift J1644 + 57 gewartet."

Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert Online-22. Juni in der Zeitschrift Nature.

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