Seltsame Sternenbrücke! Befindet sich auf dieser Seite eine Galaxie und auf der anderen Seite ein entkommendes schwarzes Loch?

Bumper-Ballspiel zwischen schwarzen Löchern

Wissenschaftler definieren ein supermassives außer Kontrolle geratenes Schwarzes Loch (unten links) als ein Schwarzes Loch, das aus seiner Wirtsgalaxie ausgestoßen wird. Auf seiner Reise durch den intergalaktischen Raum komprimiert das Schwarze Loch das dünne Gas, wodurch die Geburt neuer Sterne ausgelöst wird und eine lange Sternenbrücke zwischen dem Schwarzen Loch und seiner Wirtsgalaxie entsteht. Bildnachweis: Hubble-Sat/ NASA/ Leah Hustak (STScI).

Hubble-Set sagte, dass Wissenschaftler am 6. April 2023 eine 200.000 Lichtjahre lange Sternenbrücke entdeckt hätten. Sie ist heiß, jung, enthält viele blaue Sterne und ihr Durchmesser ist doppelt so groß wie der unserer Milchstraße. Diese Sternenbrücke, die sich auf halbem Weg durch das Universum zwischen einem entkommenden supermassiven Schwarzen Loch und dem Schwarzen Loch der Galaxie erstreckt, dehnt sich aus. Astronomen gehen davon aus, dass das Entweichen eines Schwarzen Lochs dazu führt, dass sich das Gas in seinem Kielwasser komprimiert und dabei Novae und Sternbrücken entstehen. Hubble-Seth sagte, dass eine solche Sternenbrücke noch nie zuvor beobachtet worden sei. Das entkommene Schwarze Loch war wie ein unsichtbares Monster, das schnell durch den interstellaren Raum flog. Befände er sich in unserem Sonnensystem, könnte er von der Erde aus den Mond in 14 Minuten erreichen.

Dieses supermassereiche Schwarze Loch hat etwa die 20-Millionen-fache Masse der Sonne. Nach seinem Durchflug durch den interstellaren Raum hinterließ er einen 200.000 Lichtjahre langen Schweif, der von Menschen nie entdeckt wurde. Dieser Schweif enthält eine große Zahl neuer Sterne, wie das Ergebnis eines sehr seltenen, seltsamen Billardspiels zwischen drei supermassiven Schwarzen Löchern.

Der Yale-Astronom Pete und seine Kollegen beobachteten die Sternenbrücke mit dem Hubble-Weltraumteleskop. Sie halten ihre Erklärung für plausibel, auch wenn noch nie jemand eine solche Sternenbrücke beobachtet hat. Die Astrophysical Journal Letters veröffentlichten am 6. April 2023 eine von Experten begutachtete Studie zu dieser Schwarzlochhypothese.

Ein schwarzes Loch mit einer Sternspur

Das Universum sei so unvorhersehbar, sagte Hubble-Seth, dass selbst die kleinsten unbemerkten Ereignisse weitreichende Folgen haben könnten. Das ist Pete passiert. Bei der Analyse von Bildern des Hubble-Weltraumteleskops bemerkte er eine Markierung, die verdächtig nach einem Kratzer aussah.

Für Hubbles Elektronenkamera waren die kosmischen Strahlen im Detektor wie ein „Kratzer“ zu sehen, doch als der seltsame Streifen im Spektrum analysiert wurde, erkannte Pete, dass es sich tatsächlich um eine 200.000 Lichtjahre lange Kette junger blauer Sterne handelte …

Im Vergleich zum schwarzen Loch ist es wie ein kosmischer Pac-Man, der wie ein Verrückter die Sterne vor sich verschlingt. Mit hoher Geschwindigkeit stoßen Schwarze Löcher Gas nach außen aus und lösen so in einem schmalen Streifen in Ausstoßrichtung die Geburt neuer Sterne aus.

„Wir glauben, dass wir eine Spur sehen, die dort entsteht, wo aus dem Schwarzen Loch ausgestoßenes Gas abgekühlt ist und Sterne gebildet hat. Was wir also beobachten, ist das Ergebnis der Sternentstehung, nachdem das Schwarze Loch vorbeigeflogen ist, genau wie die Spur, die ein vorbeifliegendes Schiff hinterlässt. Wir sehen die Spur, die das Schwarze Loch hinterlässt, wenn es durch den interstellaren Raum fliegt“, sagte Vant’Dom.

Da der Schweif nur halb so hell ist wie die Galaxie, in der er sich befindet, geht man davon aus, dass er viele neue Sterne enthält.

Star Bridge war eine unerwartete Entdeckung

Vant'Dom sagte, er habe bei der Entdeckung von Starbridge weder ein schwarzes Loch noch neue Sterne beobachtet, sondern vielmehr einen Kugelsternhaufen in der Nähe einer Zwerggalaxie. „Die Entdeckung erfolgte rein zufällig. Ich betrachtete Bilder des Hubble-Teleskops und bemerkte einige Streifen im Bild. Ich dachte, vielleicht trafen kosmische Strahlen auf den Kameradetektor und erzeugten dieses lineare Bild. Doch als wir den Effekt der kosmischen Strahlen herausrechneten, stellten wir fest, dass die Streifen immer noch da waren. So etwas hatten wir noch nie zuvor gesehen.“

Weil der Streifen so seltsam war, führten Vant'Dom und sein Team erdgebundene spektroskopische Beobachtungen am W. M. Keck-Observatorium auf Hawaii durch. Die Ergebnisse waren ziemlich überraschend; Er fand, dass die Sternenbrücke sehr hell und sehr ungewöhnlich war.

Nach dieser zusätzlichen Analyse spekulierte das Team, dass es sich bei dem von ihnen beobachteten Objekt um die Spur handelte, die ein Schwarzes Loch erzeugt, das durch den Gasring um sein Wirts-Schwarzes Loch hindurchfliegt.

Dieses Archivfoto des Hubble-Weltraumteleskops zeigt ein bizarres und ungewöhnliches kettenartiges Objekt, bei dem es sich vermutlich um das erste Bildartefakt der Hubble-Kamera handelt. Doch spätere Weltraumbeobachtungen ergaben, dass es sich tatsächlich um eine 200.000 Lichtjahre lange Kette junger blauer Sterne handelt. Astronomen gehen davon aus, dass sich am oberen Rand der Sternenbrücke (untere linke Ecke des Bildes) ein supermassereiches Schwarzes Loch befindet. In der oberen rechten Ecke des Bildes wurde das Schwarze Loch aus der Wirtsgalaxie ausgestoßen, wobei das Gas in der Folge komprimiert wurde und eine Reihe junger blauer Sterne entstand. So etwas wurde im Universum noch nie zuvor beobachtet, und dieses ungewöhnliche Ereignis ereignete sich, als das Universum etwa halb so alt war wie heute. Bildnachweis: NASA/NASA/Pete Vant'Dom (Yale University)/Joseph DePasquale (Space Telescope Science Institute).

Mehrere Kollisionen zwischen supermassiven Schwarzen Löchern

Astronomen gehen davon aus, dass das Schwarze Loch und seine Sternenspur aus der Verschmelzung zweier Galaxien entstanden sind, die in ihrem Kern jeweils ein supermassereiches Schwarzes Loch enthielten.

Sie gehen davon aus, dass die beiden Galaxien möglicherweise vor 50 Millionen Jahren zu verschmelzen begannen und dass daher auch die beiden supermassereichen Schwarzen Löcher im Kern der Galaxien miteinander verschmolzen und Zwillingsschwarze Löcher bildeten.

Dann erschien eine weitere Galaxie mit einem supermassiven Schwarzen Loch in ihrem Zentrum. Eines der drei nahegelegenen Schwarzen Löcher nahm den beiden anderen den Impuls, wodurch die Gesamtstruktur sehr instabil wurde. Als ein bestimmter kritischer Punkt erreicht wurde, wurde das Schwarze Loch mit einem Knall aus der Wirtsgalaxie vertrieben.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass entweder die beiden frühen Schwarzen Löcher intakt geblieben sind oder dass der neue Eindringling eines der Zwillinge ersetzt und hinausgeworfen hat.

Wenn dieses Schwarze Loch irgendwo „herausgeschleudert“ wird, wird das Zwillingsschwarze Loch in die entgegengesetzte Richtung ausgestoßen, und das außer Kontrolle geratene Zwillingsschwarze Loch kann auf der anderen Seite der Wirtsgalaxie gesehen werden.

Ein indirekter Beweis ist, dass es im Kern der Wirtsgalaxie keine Anzeichen für ein aktives Schwarzes Loch gibt. Der nächste Forschungsschritt besteht darin, diese Hypothese über Schwarze Löcher durch Beobachtungen mit dem James Webb-Weltraumteleskop und dem Chandra-Röntgenobservatorium der NASA zu bestätigen.

Werden wir in Zukunft noch mehr Sternbrücken entdecken?

Wie viele andere Astronomen erwähnte der Wissenschaftler auch das Nancy Grace Roman-Weltraumteleskop, dessen Start im Mai 2027 erwartet wird. Es wird eine ebenso klare Sicht wie das Hubble-Weltraumteleskop bieten und gleichzeitig das Universum aus einem weiten Winkel betrachten können. Als Durchmusterungsteleskop könnte das römische Observatorium möglicherweise noch mehr dieser seltenen, scheinbar unwirklichen Sternstreifen im Universum entdecken. Dies erfordert möglicherweise maschinelles Lernen mithilfe von Algorithmen, die gut darin sind, bestimmte Formen in einem Meer anderer astronomischer Daten zu finden.

Fazit: Wissenschaftler haben eine 200.000 Lichtjahre lange Kette junger, blauer Sterne entdeckt – eine Sternenbrücke auf halbem Weg durch das Universum – die ein außer Kontrolle geratenes Schwarzes Loch mit der Wirtsgalaxie verbindet, aus der es entkommen ist.

VON: Deborah Byrdand

FY: Alle möglichen Dinge

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