Wie bilden Monster schwarzen Löchern? Neuen finden kann "Missing Link" vorsehen.

Schwarze Löcher sind nur einige der seltsamsten Objekte im Universum, und sie fallen in der Regel zu einem der beiden extremen Größe: "kleine", die sind Dutzende Male mehr Masse als die Sonne und andere "supermassive" schwarze Löcher, die Milliarden Mal größer als unser nächster Stern. Aber bis jetzt Astronomen nicht gesehen hatte gute Beweise für irgendetwas dazwischen.

Eine Neuentdeckung ein Zwischenprodukt-Masse schwarzes Loch in der nahe gelegenen Galaxie Messier 82 (M82) bietet noch den besten Beweis, dass eine Klasse von mittelgroßen schwarzen Löchern ist vorhanden. Die Feststellung kann ein fehlendes Glied, die erklären könnte, wie supermassereichen schwarze Löcher bieten – die finden sich in den Zentren der meisten, wenn nicht alle Galaxien – gekommen zu sein, sagen Forscher.

"Wir wissen, dass supermassive schwarze Löcher in den Zentren der fast jeder massive Galaxie existieren, aber wir wissen nicht, wie [sie] bilden,", sagte Dheeraj Pasham, ein Astronomie-Doktorand an der University of Maryland, College Park, der die Studie leitete. [Die 9 größten ungelösten Rätsel der Physik]

Unersättliche Riesen

Ein schwarzes Loch ist eine Region des Weltraums, wo das Gravitationsfeld so stark ist, dass weder Materie noch Licht entkommen kann. Obwohl es nicht zu sehen direkt, Astronomen ein schwarzes Loch Existenz übrigens ableiten können, die seine Schwerkraft zu nahe gelegenen Thema Schlepper, und aus der Strahlung spuckt es heraus als Bits des Materials fallen in das schwarze Loch reiben gegeneinander, Herstellung von Reibung.

Astronomen haben erkannt, stellare Masse schwarze Löcher, die 10 bis 100 Mal die Masse der Sonne, und supermassive schwarze Löcher, die Hunderte von Tausenden von Milliarden Sonnenmassen. Aber die Mittelstufe-Masse Vielfalt erwies sich als sehr schwer zu erkennen, was an ihrer Existenz zweifeln.

Die neu identifizierte mittelgroße Exemplar hat eine Masse ungefähr 400mal, die von der Sonne (mehr oder weniger 100), laut der Studie Sonntag (17. August) in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. Wissenschaftler hatten vermutet, dass solche zwischengeschalteten schwarze Löcher existierten, aber dies das erste Mal ist, das man so genau gemessen wurde, der Forscher sagte.

Astronomen wissen wie stellaren Masse schwarze Löcher Form: ein massereicher Stern kollabiert unter seiner eigenen Schwerkraft. Aber ein solcher Prozess scheint nicht in der Lage zu erklären, wieviel größere schwarze Löcher entstehen, weil sie nur Material bis zu einer Rate, bekannt als die Eddington-Grenze verschlingen können, und das Universum ist nicht alt genug, damit er von stellaren Masse supermassive, sagte Cole Miller, Astronom an der University of Maryland auch gewachsen sind.

"Wenn Sie Materie in das schwarze Loch zu schnell eingezogen, es produziert so viel Strahlung, daß es die Angelegenheit, die versucht wegbläst, [sammeln],", sagte Miller Live Science.

Aufbau eines schwarzen Lochs

Dann, wie supermassereichen schwarze Löcher könnte Form? Einige Theorien besagen diese seltsamen Giganten wuchs von Intermediate-Masse schwarze Löcher – die fungieren als "Samen" –, die in der Frühphase des Universums aus dem Zusammenbruch des riesigen Gaswolken gebildet.

Andere sagen, die Black-Hole-Giganten begann als stellare Masse schwarze Löcher, die irgendwie Material mit einer Rate schneller als der typische Grenzwert verschlungen.

Miller hat die Theorie, dass vielleicht eine dichte Ansammlung von Sternen im frühen Universum zusammengeführt "kollidieren miteinander und verkleben wie nassen Lehm" Herstellung eines schwarzen Lochs, die Masse mit einer Geschwindigkeit von mehr als die normale Grenze versammelt. "Wenn Sie dieses Limit umgehen können, Sie in der Lage, größere schwarze Löcher zu bauen könnten," sagte er.

Priyamvada Natarajan, ein theoretischer Physiker an der Yale University in New Haven, Connecticut, und ihre Kollegen vor kurzem entwickelt ein neues theoretisches Konzept, das vorschlägt, ist es möglich, schwarze Löcher aus einem stellaren Massen Samen wachsen schneller als die Eddington-Grenze, wenn die Samen aufgefangen werden, in einem Sternhaufen Fütterung vor Kälte, Gas fließt. Die Forschung wurde in der Fachzeitschrift Science 7. August aufgeführt.

Die Feststellung einer Intermediate-Masse schwarzen Lochs in einer nahe gelegenen Galaxie spannend ist, weil es ein "fehlendes Stück" zwischen stellaren Masse schwarze Löcher und supermassive bietet, sagte Natarajan Leben Wissenschaft.

"Wir haben sehr junge schwarze Löcher, die ähneln den Kinderschuhen, und wir haben geriatrische," Natarajan erzählte Leben Wissenschaft. Mittlere schwarze Löcher wie die Teenager sind, sagte sie.

Nun, Pashams Team gezeigt hat, dass mindestens eine dieser Jugendlichen schwarzen Löcher vorhanden ist, werden Astronomen zweifellos mehr suchen.

"Es ist sehr spannend Wissenschaft hier," sagte Natarajan. "Discovery Space ist weit offen."

Anmerkung der Redaktion: Dieser Artikel wurde um 7:37 Uhr ET Aug. 19 aktualisiert. Dr. Natarajan entwickelt ein neues theoretisches Konzept für schwarze Löcher rasant, kein Computer-Modell.

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