Zum 1. Mal Monster schwarzen Loch-Spin

Astronomen haben die erste zuverlässige Messung der Spin eines supermassiven schwarzen Lochs, präsentiert eine Methode, die Geheimnisse von Wachstum und Entwicklung dieser Monster helfen könnte.

Das riesige schwarze Loch im Zentrum der Spiralgalaxie NGC 1365 dreht sich so schnell wie Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie es den Forschern bestimmt erlaubt rund 84 Prozent. Der Fund zeigt, dass zumindest einige supermassiver schwarze Löcher schnell drehende sind — eine Behauptung früheren Studien hatte angedeutet aber nicht bestätigt.

"Es ist das erste Mal, das wir wirklich sagen können, dass schwarze Löcher drehen," Co-Autor zu studieren Fiona Harrison, Caltech in Pasadena, sagte SPACE.com. "Das Versprechen, das dies gilt auch für in der Lage zu verstehen, wie schwarze Löcher wachsen ist, ich denke, die wichtige Implikation."

Starrte auf ein schwarzes Loch im Röntgenlicht

Supermassiver schwarze Löcher sind fast unfassbar riesig, mit einigen 10 Milliarden oder mehr Mal die Masse unserer Sonne. Wissenschaftler denken, dass man lauert das Herzstück der meisten, wenn nicht alle Galaxien. [Galerie: schwarze Löcher des Universums]

NGC 1365, befindet sich etwa 56 Millionen Lichtjahre von der Erde im Sternbild Fornax in der Tat ein gigantisches schwarzes Loch Hafen — eine so massiv wie mehrere Millionen Sonnen. Und dieses Ungetüm ist, enorme Mengen an Energie Strahlen, wie es Gas und anderen nahe gelegenen Materie, so dass es ein faszinierendes Ziel für Astronomen verschlingt.

In der neuen Studie, die Forscher analysierten Beobachtungen zwei Raum Röntgenteleskope – XMM-Newton-Observatorium der Europäischen Weltraumorganisation und der NASA Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) – gemacht von NGC 1365 im Juli 2012.

Durch Einschießen auf hochenergetischen Licht von Eisen-Atome, konnten die Teleskope verfolgen die Bewegung der Wohnung, rotierenden Akkretionsscheibe, die Kreise von NGC 1365 Schwarzloch und Trichtern Gas und Staub in ihren gierigen Schlund.

Astronomen herausgefunden, dass die Emissionen stark verzerrt werden, darauf hindeutet, dass die Innenkante der Akkretionsscheibe ganz in der Nähe des Schwarzen Lochs sein kann – nah genug für Schwerkraft, mit der Röntgenstrahlung streaming von der Festplatte ins Chaos. Dies wiederum bedeutet ein schnell rotierendes schwarzes Loch, da allgemeine Relativitätstheorie besagt, dass je schneller dreht sich ein schwarzes Loch, je näher die Festplatte kann es kommen, sagte Harrison.

Aber das ist nur eine Interpretation. Eine andere besagt, dass solche Verzerrungen, die Akkretionsscheibe Emissionen vor beobachtet wurde, durch Wolken aus Gas verursacht werden könnten, die zwischen ein supermassives schwarzes Loch und die Teleskope beobachten es hängen. [Die seltsamsten schwarzen Löcher im Universum]

"Dies ist eine große Kontroverse gewesen — welche der beiden vorgeht?" Harrison sagte.

Unten ein schwarzes Loch Spin anheften

Endlich geknackt $ 165 Millionen NuSTAR Teleskop, die nur im Juni 2012 ins Leben gerufen, den Fall.

Mit NuSTARs Super-empfindlichen Messungen von hochenergetischen Röntgenstrahlen, die Astronomen berechnet, dass die angeblichen Gaswolken unglaublich dick, die beobachteten Verzerrung zu produzieren sein müsste – so dick, daß die ganze Idee unhaltbar, zumindest im Falle von NGC 1365 schwarzes Loch.

"Um diese dicken Wolken durchscheinen, das schwarze Loch müsste so hell wäre es im Grunde Schlag selbst auseinander," sagte Harrison, der wichtigste ist Ermittler für die NuSTAR Mission. "So was zu geschehen hat, was wir sehen, ist diese relativistischen Verzerrungen. Und das bedeutet, dass die Scheibe nahe am schwarzen Loch kommt, was bedeutet, dass das schwarze Loch schnell drehen muss."

Das Forscherteam unter der Leitung von Guido Risaliti des Harvard-Smithsonian Center für Astrophysik und das italienische nationale Institut für Astrophysik Arcetri Observatoriums, berechnet diese Drehrate um 84 Prozent der allgemeinen Relativitätstheorie zulässt.

Es ist schwer, diese Zahl zu verstehen, da es auch in Meilen pro Stunde nicht übersetzt. Aber es ist sicher zu sagen, dass das schwarze Loch sich unglaublich schnell dreht.

"Die Analogie von einer tatsächlichen Geschwindigkeit ist nicht ganz richtig", sagte Harrison. "Aber was Sie sagen können ist, dass Spinnen schwarze Löcher Twist die Raumzeit um sich herum." Und wenn Sie in der Nähe des Schwarzen Lochs standen, im Grunde Ihre Raum-Zeit-verdreht oder gezogen werden würde, um so, dass Sie einmal drehen müssten alle vier Minuten um nur um noch zu stehen."

Die neue Studie online veröffentlicht wurde heute (27. Februar) in der Zeitschrift Nature.

Lernen über schwarzes Loch Wachstum

Astronomen glauben, dass supermassiver schwarze Löcher die meisten ihren Spin erwerben, wie sie wachsen, anstatt mit ihm geboren wird. So studieren ihre Drehzahlen kann Ausbeute Einblicke, wie diese Monster im Laufe der Zeit entwickelt haben.

Der superschnelle Spin von NGC 1365 schwarzes Loch, bedeutet beispielsweise, dass es über zahlreiche kleine schwarze Loch Fusionen, nicht Harrison sagte, wachsen da die Chancen sehr gering sind, dass viele solche chaotischen Ereignissen es up in die gleiche Richtung Spin würde.

Vielmehr ist es wahrscheinlicher, dass NGC 1365 zentrale schwarze Loch erwarb seinen Spin aus einem großen Fusion oder einfach verschlingen Material aus einer Akkretionsscheibe, die über einen langen Zeitraum stabil geblieben ist.

Die neue Studie ist einen ersten Schritt zu einem besseren Verständnis der Natur und Evolution von supermassereichen Schwarzen Löchern, sagte Harrison.

"Wir werden weitere Messungen wie diese machen", sagte sie. "Schließlich was Sie tun möchten ist ein größeres Teleskop, die eigentlich weiter entfernten schwarzen Löchern zu messen, so können wir mit Hilfe der Statistik der Probe, können, verstehen, wie sie im Laufe der kosmischen Zeit wachsen."

Dieser Geschichte wurde zur Verfügung gestellt von SPACE.com, Schwester Website zu LiveScience. Folgen Sie SPACE.com Redakteur Mike Wall auf Twitter @michaeldwall oder SPACE.com @Spacedotcom . Wir sind auch auf Facebook und Google +.