Astrophysiker haben einen großen Schritt nach vorne gemacht, um zu verstehen, wie diese schwarzen Löcher geboren werden.
Der Eindruck dieses Künstlers zeigt einen möglichen Keim für die Bildung eines supermassiven Schwarzen Lochs. Zwei dieser möglichen Keime wurden von einem italienischen Team mit drei Weltraumteleskopen entdeckt: dem Chandra-Röntgenobservatorium der NASA, dem Hubble-Weltraumteleskop der NASA / ESA und dem Spitzer-Weltraumteleskop der NASA. Bild über NASA / CXC / M. Weiss
Die NASA gab gestern (24. Mai 2016) bekannt, dass Astrophysiker einen großen Schritt nach vorne gemacht haben, um zu verstehen, wie sich supermassive Schwarze Löcher gebildet haben. Unter Verwendung von Daten aus drei verschiedenen Teleskopen haben Forscher die besten Beweise gefunden, die bisher darauf hindeuten, dass supermassereiche Schwarze Löcher im frühen Universum durch den direkten Zusammenbruch einer massiven Gaswolke erzeugt wurden.
Seit Jahren diskutieren Astronomen, wie sich die früheste Generation supermassereicher Schwarzer Löcher nach dem Urknall relativ schnell gebildet hat. Nun hat ein italienisches Team zwei Objekte im frühen Universum identifiziert, die der Ursprung dieser frühen supermassiven Schwarzen Löcher zu sein scheinen. Die beiden Objekte repräsentieren die vielversprechendsten Kandidaten für Schwarzes Loch-Samen, die bisher gefunden wurden.
Supermassive Schwarze Löcher enthalten die millionen- oder sogar milliardenfache Masse der Sonne. Im modernen Universum befinden sie sich im Zentrum fast aller großen Galaxien, einschließlich der Milchstraße. Das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße hat eine Masse von vier Millionen Sonnenmassen. Die beiden Kandidaten für die Samen von Schwarzen Löchern wären auch die Vorfahren von zwei modernen supermassiven Schwarzen Löchern, sagen die Forscher.
Die Gruppe verwendete Computermodelle und verwendete eine neue Analysemethode auf Daten des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA, des Hubble-Weltraumteleskops der NASA / ESA und des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA, um die beiden Objekte zu finden und zu identifizieren. Beide neu entdeckten Schwarzloch-Samenkandidaten werden weniger als eine Milliarde Jahre nach dem Urknall gesehen und haben eine anfängliche Masse von etwa dem 100.000-fachen der Sonne.
Dieses Bild zeigt einen von zwei nachgewiesenen supermassiven schwarzen Lochkernen, OBJ29323, wie er vom Chandra-Weltraumteleskop der NASA gesehen wird. Die Eigenschaften der Röntgendaten stimmen mit denen überein, die von Modellen des italienischen Forscherteams vorhergesagt wurden. Bild über NASA / CXC / Scuola Normale Superiore / Pacucci
Fabio Pacucci von der Scuola Normale Superiore in Pisa, Italien, ist Hauptautor der Studie. Pacucci sagte in einer Erklärung:
Unsere Entdeckung würde, falls bestätigt, erklären, wie diese schwarzen Monsterlöcher geboren wurden.
Dieses neue Ergebnis erklärt, warum wir weniger als eine Milliarde Jahre nach dem Urknall supermassereiche Schwarze Löcher sehen.
Es gibt zwei Haupttheorien, um die Bildung von supermassiven Schwarzen Löchern im frühen Universum zu erklären. Man nimmt an, dass die Samen aus schwarzen Löchern mit einer Masse wachsen, die etwa zehn- bis hundertmal größer ist als unsere Sonne, wie es für den Zusammenbruch eines massereichen Sterns zu erwarten ist. Die Samen des Schwarzen Lochs wuchsen dann durch Fusionen mit anderen kleinen Schwarzen Löchern und durch Einsaugen von Gas aus ihrer Umgebung. Sie müssten jedoch ungewöhnlich schnell wachsen, um die Masse der supermassiven Schwarzen Löcher zu erreichen, die bereits im milliarden Jahre jungen Universum entdeckt wurden.
Dieses Bild zeigt einen von zwei nachgewiesenen supermassiven schwarzen Lochkernen, OBJ29323, wie er vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA / ESA gesehen wird. Bild über NASA / STScI / ESA
Die neuen Erkenntnisse stützen ein weiteres Szenario, in dem sich direkt beim Kollabieren einer massiven Gaswolke mindestens einige sehr massive Schwarzlochsamen mit der 100.000-fachen Sonnenmasse gebildet haben. In diesem Fall würde das Wachstum der Schwarzen Löcher beschleunigt und beschleunigt.
Andrea Ferrara, ebenfalls Scuola Normale Superiore, ist Mitautorin der Studie. Ferrara sagte:
Es gibt viele Kontroversen darüber, welchen Weg diese Schwarzen Löcher einschlagen. Unsere Arbeit deutet darauf hin, dass wir uns auf eine Antwort einigen, bei der Schwarze Löcher groß werden und normal wachsen, anstatt klein zu werden und sehr schnell zu wachsen.
Andrea Grazian, Mitautorin der Studie des Nationalen Instituts für Astrophysik in Italien, erklärte:
Samen von Schwarzen Löchern sind extrem schwer zu finden und ihre Entdeckung zu bestätigen ist sehr schwierig. Wir glauben jedoch, dass unsere Forschung die beiden besten Kandidaten bisher aufgedeckt hat.
Obwohl beide Black-Hole-Seed-Kandidaten mit den theoretischen Vorhersagen übereinstimmen, sind weitere Beobachtungen erforderlich, um ihre wahre Natur zu bestätigen. Um die beiden Bildungstheorien vollständig unterscheiden zu können, müssen auch mehr Kandidaten gefunden werden.
Die Studie wurde im Internet veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society am 28. März 2016.
Fazit: Unter Verwendung von Daten aus drei verschiedenen Teleskopen haben Forscher die besten Beweise gefunden, die bisher darauf hindeuten, dass supermassereiche Schwarze Löcher im frühen Universum durch den direkten Zusammenbruch einer massiven Gaswolke entstanden sind.