Neue Bilder vom Chandra X-Ray Observatory der NASA zeigen die Umgebung des supermassiven Schwarzen Lochs im Herzen von M87, einer nahe gelegenen riesigen elliptischen Galaxie. Diese Schleifen sind Hinweise auf periodische Eruptionen in der Nähe des supermassiven Schwarzen Lochs, die Stoßwellen durch das umgebende Gas senden. Diese Ausbrüche treten alle paar Millionen Jahre auf und verhindern, dass sich das Gas im Cluster abkühlt, um Sterne zu erzeugen.
Mit dem Chandra X-ray Observatory der NASA wurde ein gigantischer Überschallknall gefunden, der durch ein supermassereiches Schwarzes Loch erzeugt wurde, zusammen mit Hinweisen auf eine Kakophonie von tiefem Klang.
Diese Entdeckung wurde unter Verwendung von Daten aus der längsten Röntgenbeobachtung aller Zeiten von M87, einer nahe gelegenen riesigen elliptischen Galaxie, gemacht. M87 befindet sich zentral im Virgo-Galaxienhaufen und beherbergt eines der massereichsten Schwarzen Löcher des Universums.
Wissenschaftler entdeckten Schleifen und Ringe im heißen, röntgenstrahlemittierenden Gas, das den Cluster durchdringt und die Galaxie umgibt. Diese Schleifen liefern Hinweise auf periodische Eruptionen, die in der Nähe des supermassiven Schwarzen Lochs auftraten und Druckänderungen oder Druckwellen im Clustergas erzeugen, die sich als Schall manifestierten.
"Wir können feststellen, dass viele tiefe und unterschiedliche Geräusche während des größten Teils des gesamten Lebens des Universums durch diesen Cluster rumpelten", sagte William Forman vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).
Die Ausbrüche in M87, die alle paar Millionen Jahre auftreten, verhindern, dass sich das riesige Gasreservoir im Cluster abkühlt und viele neue Sterne bildet. Ohne diese Ausbrüche und die daraus resultierende Erwärmung wäre M87 nicht die elliptische Galaxie, die es heute ist.
"Wenn dieses Schwarze Loch nicht all dieses Rauschen verursacht hätte, hätte M87 eine völlig andere Art von Galaxie sein können", sagte Teammitglied Paul Nulsen, ebenfalls von der CfA, "möglicherweise eine riesige Spiralgalaxie, die etwa 30-mal heller ist als die Milch." Weg."
Die Ausbrüche treten auf, wenn Material in Richtung des Schwarzen Lochs fällt. Während der größte Teil der Angelegenheit verschluckt wird, wurde ein Teil davon in Jets gewaltsam ausgeworfen. Diese Jets werden aus Regionen in der Nähe des Schwarzen Lochs abgefeuert (weder Licht noch Schall können aus dem Schwarzen Loch selbst entweichen) und in das Gas des Clusters eindringen, wodurch Hohlräume und Schall entstehen, die sich dann nach außen ausbreiten.
Chandras M87-Beobachtungen liefern auch den bislang stärksten Beweis für eine Schockwelle, die vom supermassiven Schwarzen Loch erzeugt wurde, ein klares Zeichen für eine mächtige Explosion. Diese Stoßwelle erscheint als nahezu kreisförmiger Ring energiereicher Röntgenstrahlen mit einem Durchmesser von 85.000 Lichtjahren und zentriert auf dem Schwarzen Loch.
Weitere bemerkenswerte Merkmale sind in M87 zum ersten Mal zu sehen, einschließlich schmaler Filamente der Röntgenemission - einige über 100.000 Lichtjahre lang -, die möglicherweise auf heißes Gas zurückzuführen sind, das von Magnetfeldern eingeschlossen wird. Im Röntgenbild ist auch ein großer, bisher unbekannter Hohlraum im heißen Gas zu sehen, der durch einen Ausbruch aus dem Schwarzen Loch vor etwa 70 Millionen Jahren entstanden ist.
"Wir können einige der Dinge, die wir sehen, wie die Schockwelle, mit der Lehrbuchphysik erklären", sagte Teammitglied Christine Jones, ebenfalls von der CfA. "Andere Details, wie die Filamente, die wir finden, lassen uns jedoch am Kopf kratzen."
Es wurde Schall von einem anderen Schwarzen Loch im Perseus-Cluster erkannt, dessen Ton etwa 57 Oktaven unter dem mittleren C lag. Der Schall in M87 scheint jedoch diskordanter und komplexer zu sein. Eine Reihe von ungleichmäßig verteilten Schleifen im heißen Gas weist etwa alle 6 Millionen Jahre auf kleine Ausbrüche des Schwarzen Lochs hin. Diese Schleifen implizieren das Vorhandensein von Schallwellen, die im Chandra-Bild nicht sichtbar sind und etwa 56 Oktaven unter dem mittleren C liegen. Das Vorhandensein des großen Hohlraums und des Schallknalls weist auf noch tiefere Noten hin - 58 oder 59 Oktaven unter dem mittleren C -. angetrieben von großen Ausbrüchen.
Diese neuen Ergebnisse zu M87 wurden auf dem Treffen der High-Energy Astrophysics Division in San Francisco vorgestellt. Das Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, verwaltet das Chandra-Programm für das Science Mission Directorate der Agentur. Das Smithsonian Astrophysical Observatory kontrolliert Wissenschaft und Flugbetrieb vom Chandra X-ray Center, Cambridge, Mass.
Weitere Informationen und Bilder finden Sie unter: http://chandra.harvard.edu und http://chandra.nasa.gov
Originalquelle: Chandra-Pressemitteilung
