Wissenschaftler entdecken zum ersten Mal Licht hinter einem Schwarzen Loch

Jul 31 2021
Wissenschaftler haben Röntgenblitze beobachtet, die hinter einem supermassereichen Schwarzen Loch kommen, was mit Albert Einsteins Vorhersage übereinstimmt, dass extrem große Objekte Licht biegen können.
Wissenschaftler haben erstmals Lichtreflexe hinter einem Schwarzen Loch entdeckt. Caspar/Pixabay

Wenn Sie wissen, was ein Schwarzes Loch ist, wissen Sie wahrscheinlich, dass es so viel Masse wie Milliarden von Sternen enthalten kann , komprimiert auf einen viel kleineren Raum und eine so starke Anziehungskraft hat, dass selbst Licht seinem Griff nicht entkommen kann.

Aber obwohl es nicht möglich ist, in ein Schwarzes Loch zu sehen, ist es möglich, Licht zu sehen, das hinter einem kommt. In einem am 28. Juli 2021 in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Artikel beschreiben Forscher der Stanford University, der Penn State University und des Netherlands Institute for Space Research (SRON) die allererste Beobachtung von Licht, das anscheinend von der anderen Seite eines Supermassivs emittiert wird Schwarzes Loch in I Zwicky 1, einer 800 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernten Galaxie.

Mit den Weltraumteleskopen XMM-Newton der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und den NuSTAR- Weltraumteleskopen der NASA haben die Forscher einen Blick in die Nähe eines weit entfernten Schwarzen Lochs geworfen, das einen Durchmesser von 30 Millionen Kilometern hat und etwa das 10 Millionenfache der Masse unserer Sonne, so die ESA-Website .

Während dieser Arbeit beobachtete der leitende Forscher des Teams, der Astrophysiker von der Stanford University, Dan Wilkins , laut einer Pressemitteilung von Stanford helle Aufflackern von Röntgenstrahlen, die von Gas stammen, das in das Schwarze Loch fiel . Aber dann bemerkte er etwas Unerwartetes – kleine Blitze von Röntgenstrahlen, die sich in der „ Farbe “ unterschieden, wie die Intensität bezeichnet wurde.

XMM-Newton, auch bekannt als High Throughput X-ray Spectroscopy Mission und X-ray Multi-Mirror Mission, ist ein Röntgen-Weltraumobservatorium, das im Dezember 1999 von der Europäischen Weltraumorganisation ins Leben gerufen wurde. Es hat ein Lichtecho von hinten gesehen Schwarzes Loch zum ersten Mal.

Das Muster der Blitze zeigte an, dass Röntgenstrahlen wurden von hinter dem schwarzen Loch reflektiert werden, da das super Objekt verzogen Raum-Zeit - und gebeugtes Licht - ein Phänomen , das durch theoretischen Physiker vorhergesagt wurde Albert Einstein ‚s allgemeine Relativitätstheorie (AKA allgemeine Relativität), die bereits 1915 veröffentlicht wurde, aber bis zu diesem Zeitpunkt nie wirklich bestätigt wurde.

"Jedes Licht, das in dieses Schwarze Loch eindringt, kommt nicht heraus, also sollten wir nichts sehen können, was sich hinter dem Schwarzen Loch befindet", sagt Wilkins, ein Forscher am Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology in Stanford und SLAC National Accelerator Laboratory , erklärt in der Pressemitteilung .

Es ist jedoch eine weitere seltsame Eigenschaft des Schwarzen Lochs, die diese Beobachtung ermöglicht. "Der Grund, warum wir das sehen können, ist, dass dieses Schwarze Loch den Raum verzerrt, Licht beugt und Magnetfelder um sich selbst verdreht", sagte Wilkins.

Während Astrophysiker vor vielen Jahren begannen, darüber zu spekulieren, wie sich das Magnetfeld in der Nähe eines Schwarzen Lochs verhalten könnte, "hatten sie keine Ahnung, dass wir eines Tages die Techniken haben könnten, dies direkt zu beobachten und Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie in Aktion zu sehen", eine andere von Die Co-Autoren des Papiers, der Stanford-Physikprofessor Roger Blandford , sagten in der Pressemitteilung.

Die Forscher wollten ursprünglich einen anderen Aspekt von Schwarzen Löchern untersuchen. Wenn Gas in ein supermassives Schwarzes Loch gezogen wird, überhitzt es sich auf Millionen von Grad, wodurch sich Elektronen von Atomen trennen und ein magnetisiertes Plasma bilden, das hoch über dem Loch bogen und wirbelt und bricht, ähnlich wie die Korona unserer Sonne.

Die Bemühungen der Wissenschaftler, mehr über die Korona von Schwarzen Löchern zu erfahren, werden fortgesetzt, wobei das Röntgenobservatorium Athena (Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics) der ESA als eines der Werkzeuge dient.

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Wissenschaftler hoffen schließlich, Daten aus den Röntgenechos verwenden zu können, um laut ESA eine 3D-Karte der Umgebung des Schwarzen Lochs zu erstellen.