Februar 7, 2023

Dasschoenespiel

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Zwei riesige Schwarze Löcher stehen kurz vor der Kollision. Wenn sie das tun, wird die Explosion unberechenbar sein

Sterne wie unsere Sonne sind gewalttätige Kreaturen, die ständig explodieren StrahlungUnd gamma Strahlen Und alle möglichen fiesen Dinge (obwohl glücklicherweise die Erde Ozonschicht Und die Atmosphäre schützt uns vor dem Schlimmsten.) Aber wenn die Stars, besonders die großen, sterben, wird ihre Wut rücksichtsloser. Sterne am Ende ihres ausreichend massiven Lebenszyklus werden in sich zusammenfallen und eine bilden Schwarzes Loch. Diese Singularitäten zeichnen sich durch ihre Schwerkraft aus, die so stark ist, dass nichts – nicht einmal Licht – entweichen kann. Mit anderen Worten, was im Schwarzen Loch passiert, bleibt im Schwarzen Loch.

Aber Schwarze Löcher sind in Größe oder Anzahl nicht sehr begrenzt. Im Durchschnitt ist ein normales Schwarzes Loch etwa drei- bis zehnmal so groß wie unsere Sonne. So massiv „normale“ Schwarze Löcher auch sind, supermassive Schwarze Löcher – die wahrscheinlich über Milliarden von Jahren durch Verschmelzung von Schwarzen Löchern entstanden sind – können die Größe von erreichen Millionen oder Milliarden dass unser nächster Stern. Das Universum kann gefüllt werden Milliarden von supermassereichen Schwarzen Löchern. Tatsächlich gibt es im Zentrum unserer Galaxie eine Milchstraße namens Sagittarius A*, um die sich alle Dinge in der Galaxie drehen.

Die beiden nächstgelegenen supermassereichen Schwarzen Löcher, die jemals aufgezeichnet wurden, haben jeweils etwa die 200-Millionen- und 125-Millionen-fache Masse unserer Sonne.

Supermassereiche Schwarze Löcher machen ihrem Namen alle Ehre, aber wenn zwei kollidieren und aufeinanderprallen, würde dies eine der wahnsinnig größten Explosionen im Universum auslösen – und Echos in Form von aussenden Gravitationswellen das würde sich über das gesamte Universum ausbreiten. Wissenschaftler haben kürzlich die Entdeckung einer solchen Situation bekannt gegeben: Die beiden nächsten supermassiven Schwarzen Löcher befinden sich auf Kollisionskurs, zumindest haben die Menschen dies bisher entdeckt. Die Entdeckung deutet auch darauf hin, dass verschmelzende Schwarze Löcher häufiger vorkommen als bisher angenommen.

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Trotz seiner relativen Häufigkeit und unergründlichen Größe ist es keine leichte Aufgabe, ein supermassereiches Schwarzes Loch zu finden. Es erzeugt natürlich kein Licht. Daher müssen Wissenschaftler auf die Größe und Position von Schwarzen Löchern schließen, indem sie indirekte Beweise verwenden, z. B. wie sich die Raumzeit verzerrt und nahe Sterne und ihre Rotationsgeschwindigkeit beeinflusst. Sterne in der NäheUnd eine gewaltige Enthüllung Gravitationswellen die entstehen, wenn Schwarze Löcher miteinander kollidieren. Wenn dies geschieht, werden zwei der Schwarzen Löcher massiver.

Um diese beiden supermassereichen Schwarzen Löcher zu finden, musste ein Team von 29 Wissenschaftlern viele Daten analysieren. Sie analysierten Aufzeichnungen von Dutzenden von Instrumenten über sieben Teleskope, die auf der ganzen Welt und im Orbit verteilt sind, darunter das Hubble-Weltraumteleskop, das Keck-Observatorium auf Hawaii und ein Radioteleskop-Array von 66 Teleskopen in der chilenischen Wüste, das als Atacama Large Millimeter Array bekannt ist. Sie blickten auf UGC 4211, eine Galaxie im Sternbild Krebs.

Die Lücke zwischen ihnen ist „ziemlich nah an dem, was wir erkennen können, weshalb dies so aufregend ist“.

Keine einzelne Beobachtung reichte aus, um diese riesigen toten Sterne zu identifizieren, aber die Daten zusammengenommen zeichnen ein klares Bild. Im Zentrum von UGC 4211 – das technisch aus zwei Galaxien besteht, die ineinander geschmettert sind – befindet sich ein extrem heller Materieklumpen, der als aktiver galaktischer Kern (AGN) bezeichnet wird. Astronomen glauben, dass AGNs von supermassiven Schwarzen Löchern verursacht werden, aber als sie das Zentrum von UGC 4211 immer genauer betrachteten, fanden sie nicht nur eins, sondern zwei. Ihre Forschung wurde diesen Monat in veröffentlicht Astrophysikalische Zeitschriftenbriefe.

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Beide sind ungefähr gleich groß und scheinen sehr nahe beieinander zu liegen – wiederum die zwei nächsten supermassiven Schwarzen Löcher, die jemals aufgezeichnet wurden – mit Massen von jeweils etwa 200 Millionen und 125 Millionen Mal die Masse unserer Sonne. Glücklicherweise sind diese monströsen Objekte nicht in unserer Nähe, 480 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt.


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Die Lücke zwischen ihnen ist „ziemlich nah an dem, was wir erkennen können, weshalb dies so aufregend ist“, sagte Chiara Mingarelli, eine der Autoren der Studie und assoziierte Forschungswissenschaftlerin am Computational Astrophysics Center des Flatiron Institute in New York City, in a Aussage. Aussage.

„Es ist bezeichnend, dass man bei all diesen unterschiedlichen Bildern dieselbe Geschichte erhält – dass es zwei Schwarze Löcher gibt“, fügte Mingarelli hinzu und verglich diese neue, mehrfach beobachtete Forschung mit früheren Bemühungen. Hier kommen andere Studien ins Spiel [of close-proximity supermassive black holes] Sie fielen in die Vergangenheit. Als die Leute ihnen folgten, stellte sich heraus, dass es nur ein Schwarzes Loch gab. [This time we] Viele Notizen, alle einverstanden.

Irgendwann werden die beiden supermassereichen Schwarzen Löcher kollidieren, aber das wird nicht so schnell passieren. Obwohl diese beiden riesigen toten Sterne näher beieinander liegen als jedes supermassereiche Schwarze Loch, das wir entdeckt haben, sind sie immer noch etwa 750 Lichtjahre voneinander entfernt. Diese unvermeidliche Kollision wird wahrscheinlich erst in den nächsten hundert Millionen Jahren stattfinden.

Aber wenn das passiert, wird die Energiewelle, die es in den Weltraum freisetzt, unverständlich sein. Erstens werden sich die beiden ehemaligen Sterne mehr und mehr drehen, schließlich zusammenstoßen und Gravitationswellen aussenden, die größer sind als alles, was Menschen jemals zuvor eingefangen haben. Derzeit wird es durch die größte Verschmelzung von Schwarzen Löchern verursacht, die jemals von den Gravitationswellen-Observatorien der Erde entdeckt wurde Neues Schwarzes Loch Es hat eine Masse von 142 Sonnenmassen (oder das 142-fache der Masse unserer Sonne). Bei der Verschmelzung wurden acht Sonnenmassen aus dem Universum entfernt und sofort in Energie in Form von Gravitationswellen umgewandelt. Wenn diese beiden supermassiven Schwarzen Löcher verschmelzen, wird die Energiefreisetzung exponentiell größer sein.

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Bei dieser Suche geht es um viel mehr als nur darum, ein paar coole Weltraumobjekte zu finden. Es kann uns helfen, die Entwicklung und die Lebenszyklen von Sternen besser zu verstehen, und kann Astronomen helfen, mehr Schwarze Löcher im nahen Universum zu lokalisieren. Diese Informationen wiederum können den Forschern helfen, Gravitationswellendetektoren besser zu kalibrieren. Schwarze Löcher können mysteriös und schwer zu finden sein, aber es wird immer einfacher zu wissen, wie und wo man suchen muss.

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