Ein Schwarzes Loch kann 4 Millionen Sonnenmassen haben, was ungefähr der Masse des zentralen Schwarzen Lochs unserer Milchstraße entspricht. Das andere können 150 Millionen Sonnenmassen sein.
Größer anzeigen. | Künstlerkonzept eines doppelten Schwarzen Lochs im Herzen eines Quasars. Bild über NASA, ESA und G. Bacon (STScI)
Monde umkreisen Planeten, Planeten umkreisen Sonnen, kleine Asteroiden umkreisen einander und mächtige Sterne und Galaxien umkreisen einander. Kein Wunder also, dass sich rätselhafte Schwarze Löcher auch gegenseitig umkreisen können. Binäre Schwarze Löcher können die Überreste von hochmassigen binären Sternensystemen sein, oder - wenn die Schwarzen Löcher die übergroße Sorte mit galaktischem Zentrum sind - das Ergebnis von zwei Galaxien, die sich im Raum trafen und verschmolzen. Astronomen, die das Hubble-Weltraumteleskop der NASA nutzen, gaben am 27. August 2015 bekannt, dass Markarian 231 (Mrk 231) - die der Erde am nächsten gelegene Galaxie, die einen Quasar beherbergt - von zwei zentralen Schwarzen Löchern angetrieben wird.
Markarian 231 ist seit Jahren für Astronomen untersucht worden, da es relativ nahe gelegen ist und nur etwa 600 Millionen Lichtjahre in Richtung des Sternbildes Ursa Major der Große Bär entfernt ist. Sie glaubten bereits, dass Mrk 231 zuvor mit einer anderen Galaxie verschmolzen war. Ein Beweis für diese kürzlich erfolgte Fusion sind die Asymmetrie der Wirtsgalaxie und die langen Gezeitenschwänze junger blauer Sterne.
Außerdem soll Mrk 231 im Kern bereits ein supermassereiches Schwarzes Loch enthalten haben. Nun deuten neue Erkenntnisse darauf hin, dass es zwei gibt.
Dieses Hubble-Bild zeigt Markarian 231 im sichtbaren Licht. Bild über die NASA / ESA / das Hubble Heritage Team / STScI / AURA / Hubble Collaboration / A. Evans, Universität Virginia, Charlottesville / NRAO / Stony Brook University.
Die jüngste Studie zeigt zwei Schwarze Löcher betrachteten Hubble-Archivbeobachtungen von ultravioletter Strahlung, die vom Zentrum von Mrk 231 ausgestrahlt wurde. Die Astronomen sagten in ihrer Erklärung am 27. August:
Wenn nur ein Schwarzes Loch in der Mitte des Quasars vorhanden wäre, würde die gesamte Akkretionsscheibe aus dem umgebenden heißen Gas in ultravioletten Strahlen leuchten. Stattdessen fällt das ultraviolette Glühen der staubigen Scheibe abrupt zur Mitte hin ab. Dies liefert Beobachtungsnachweise dafür, dass die Scheibe ein großes Ringloch aufweist, das das zentrale Schwarze Loch umgibt.
Die beste Erklärung für die Beobachtungsdaten, die auf dynamischen Modellen basieren, ist, dass die Mitte der Scheibe durch die Einwirkung von zwei schwarzen Löchern, die sich gegenseitig umkreisen, herausgeschnitten wird.
Das zweite, kleinere Schwarze Loch kreist am inneren Rand der Akkretionsscheibe und hat eine eigene Mini-Scheibe mit ultraviolettem Licht.
Sie schätzen jetzt die Masse des zentralen Schwarzen Lochs auf das 150-Millionen-fache der Masse unserer Sonne.Inzwischen wird angenommen, dass das begleitende Schwarze Loch 4 Millionen Sonnenmassen wiegt, ungefähr die gleiche Masse wie das Schwarze Loch im Zentrum unserer eigenen Milchstraßengalaxie. Das doppelte Schwarze Loch in Mrk 231 führt alle 1,2 Jahre eine gegenseitige Umlaufbahn durch.
Es wird angenommen, dass das Schwarze Loch mit der geringeren Masse der Überrest einer kleineren Galaxie ist, die mit Mrk 231 verschmolzen ist.
Es wird vorausgesagt, dass die binären Schwarzen Löcher spiralförmig zusammentreffen und innerhalb weniger hunderttausend Jahre kollidieren.
Diese Astronomen sagen, dass ihre Entdeckung nahelegt, dass Quasare - die brillanten Kerne aktiver Galaxien - gewöhnlich zwei zentrale supermassereiche Schwarze Löcher beherbergen, die infolge der Fusion zweier Galaxien in eine Umlaufbahn umeinander geraten. Youjun Lu von den Nationalen Astronomischen Observatorien Chinas, Chinesische Akademie der Wissenschaften, sagte:
Wir freuen uns sehr über dieses Ergebnis, da es nicht nur die Existenz eines engen binären Schwarzen Lochs in Mrk 231 zeigt, sondern auch einen neuen Weg bereitet, um binäre Schwarze Löcher über die Art ihrer UV-Lichtemission systematisch zu suchen.
Der Mitermittler Xinyu Dai von der Universität von Oklahoma sagte gegenüber EarthSky:
Es gibt mehrere Implikationen für das Auffinden eines binären Schwarzen Lochs in unserem nächsten Quasar. Erstens bedeutet dies, dass binäre Schwarze Löcher in Quasaren häufig vorkommen können. Wenn wir die Entfernung unserer Stichprobe auf Mrk 231 beschränken, enthält die Stichprobe nur einen Quasar und ein binäres Schwarzes Loch. Wenn wir die Logik auf das gesamte Universum extrapolieren, können wir den Schluss ziehen, dass binäre Schwarze Löcher in Quasaren häufig vorkommen.
Zweitens erlaubt uns die Nähe dieses binären Schwarzen Lochs in diesem nahe gelegenen Quasar, es detailliert zu studieren.
Er fügte hinzu;
Die Struktur unseres Universums, wie diese riesigen Galaxien und Galaxienhaufen, wächst, indem kleinere Systeme zu größeren verschmolzen werden, und binäre Schwarze Löcher sind natürliche Folgen dieser Zusammenschlüsse von Galaxien.
Diese Astronomen sagen, dass das Ergebnis der Fusion Mrk 231 zu einer energetischen Starburst-Galaxie mit einer 100-mal höheren Sternentstehungsrate als die unserer Milchstraßengalaxie gemacht hat. Es wird vermutet, dass das entweichende Gas den „Motor“ des Schwarzen Lochs antreibt und Abflüsse und Gasturbulenzen auslöst, die einen Feuersturm der Sterngeburt auslösen.
Die Ergebnisse wurden in der Ausgabe vom 14. August 2015 veröffentlicht Das astrophysikalische Tagebuch.
Künstlerische Darstellung zweier sich verschmelzender Schwarzer Löcher über Wikipedia
Fazit: Eine Studie zeigt, dass Markarian 231 (Mrk 231) - die der Erde am nächsten gelegene Galaxie, die einen Quasar beherbergt - von zwei zentralen Schwarzen Löchern angetrieben wird.