Schlagwort: Schwarzes Loch

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Wirbelndes Magnetfeld um das zentrale Schwarze Loch der Galaxis

Vor einem schwarzen Hintergrund leuchtet eine Spiralstruktur aus Fäden, die von innen nach außen verlaufen. Die Fäden sind in einen orangefarbenen Hintergrund gebettet.

Bildcredit: EHT-Zusammenarbeit

Was geschieht um das große Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie? Es saugt Materie aus einer wirbelnden Scheibe an – einer Scheibe, die magnetisiert ist, wie jetzt bestätigt wurde. Vor kurzem wurde beobachtet, dass die Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs polarisiertes Licht aussendet. Das ist eine Strahlung, die häufig mit einer magnetisierten Quelle in Verbindung gebracht wird.

Das Bild zeigt eine Nahaufnahme von Sgr A*, dem zentralen Schwarzen Loch unserer Galaxie. Aufgenommen wurde sie von Radioteleskopen aus aller Welt, die am Event Horizon Telescope (EHT) Verbund beteiligt sind. Überlagert wird sie von gekrümmten Linien, die polarisiertes Licht anzeigen. Das wird wahrscheinlich von wirbelndem, magnetisiertem Gas emittiert, das bald in das Schwarze Loch mit einer Masse von mehr als 4 Millionen Sonnenmassen stürzen wird.

Der zentrale Teil dieses Bildes ist wahrscheinlich dunkel, weil zwischen uns und dem dunklen Ereignishorizont des Schwarzen Lochs nur wenig Gas zu sehen ist, welches auch Licht aussendet. Die fortgesetzte Beobachtung von Sgr A* und des zentralen Schwarzen Lochs der Galaxie M87 mit dem EHT könnte neue Erkenntnisse über die Schwerkraft Schwarzer Löcher und die Entstehung von Scheiben und Strahlströme durch einfallende Materie liefern.

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Trapez: Orions Zentrum

Mitten im Bild ist ein gräulicher Nebel mit einem Sternentrapez, nach rechts oben breitet sich ein rot leuchtender Nebelstreifen aus, auch nach unten reicht ein kleinerer rötlicher Nebelteil.

Bildcredit und Bildrechte: Fred Zimmer, Telescope Live

Das gestochen scharfe kosmische Porträt zeigt das Zentrum des Orionnebels. Mitten im Bild liegen vier heiße, massereiche Sterne. Sie bilden das Trapez und liegen in einer Region mit einem Radius von nur 1,5 Lichtjahren. Diese Sterne bestimmen den Kernbereich im dichten Sternhaufen im Orionnebel.

Die ionisierende ultraviolette Strahlung der Sterne im Trapez lässt die komplexe Sternbildungsregion im sichtbaren Licht leuchten. Sie stammt überwiegend von Theta-1 Orionis C. Er ist der hellste der vier Sterne. Der offene Sternhaufen im Orionnebel ist etwa drei Millionen Jahre alt. Früher war er noch kompakter.

Wenn man seine Dynamik untersucht, finden sich Hinweise, dass durch Sternkollisionen, bei denen Sterne aus dem Haufen geschleudert wurden, ein Schwarzes Loch entstanden sein könnte. Es hätte mehr als 100 Sonnenmassen. Ein Schwarzes Loch im Sternhaufen würde die hohen Geschwindigkeiten der Sterne im Trapez erklären. Da der Orionnebel nur etwa 1500 Lichtjahre von uns entfernt ist, wäre es eines der nächstgelegenen Schwarzen Löcher in der Nähe des Planeten Erde.

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UHZ1: Ferne Galaxie und Schwarzes Loch

Das Bild ist voller Galaxien, die wie Sterne verteilt sind. In der Mitte leuchtet ein violetter Nebel. Links oben sind zwei Bildeinschübe, die ein Schwarzes Loch zeigen.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/SAO/Ákos Bogdán; Infrarot: NASA/ESA/CSA/STScI; Bildbearbeitung: NASA/CXC/SAO/L. Frattare und K. Arcand

Von dunkler Materie dominiert, ist der massereiche Galaxienhaufen Abell 2744 auch als Pandoras Haufen bekannt. Er befindet sich 3,5 Milliarden Lichtjahre entfernt im Sternbild Bildhauer. Astronomen* haben mithilfe der enormen Masse des Galaxienhaufens als Gravitationslinse den Raum verzerrt und dahinter liegende, noch fernere Objekte vergrößert entdeckt. Darunter befindet sich die Hintergrundgalaxie UHZ1 mit einem bemerkenswerten Rotverschiebungswert von Z=10.1. Damit ist UHZ1 sehr viel weiter entfernt als Abell 2744. Sie befindet sich in einer Entfernung von 13,2 Milliarden Lichtjahren, als unser Universum etwa 3 Prozent seines aktuellen Alters hatte.

UHZ1 wurde in diesem kombinierten Bild gefunden, das sich aus Röntgenstrahlen (lila Töne) vom Weltraumteleskop Chandra und Infrarotlicht vom Weltraumteleskop James Webb zusammensetzt. Die Röntgenemission von UHZ1, die in den Chandra-Daten entdeckt wurde, ist das charakteristische Zeichen eines sich entwickelnden, sehr massereichen Schwarzen Lochs im Zentrum dieser Galaxie mit extrem hoher Rotverschiebung. Das macht das wachsende Schwarze Loch von UHZ1 zum bisher am weitesten entfernten Schwarzen Loch, das in Röntgenstrahlen nachgewiesen wurde, und deutet darauf hin, wie und wann die ersten sehr massereichen Schwarzen Löcher im Universum entstanden sind.

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NGC 1097: Spiralgalaxie mit Supernova

Mitten im Bild schwebt eine Galaxie vor einem dunklen Hintergrund, in der eine Supernova aufleuchtet.

Bilddaten: Telescope Live (Chile); Bildbearbeitung und Bildrechte: Bernard Miller

Was ist im unteren Arm dieser Spiralgalaxie zu sehen? Eine Supernova. Letzten Monat wurde am Al-Khatim-Observatorium der Vereinigten Arabischen Emirate die Supernova SN 2023rve entdeckt. Später stellte sich heraus, dass es die finale Explosion eines massereichen Sterns war, die vielleicht ein Schwarzes Loch hinterließ.

Die Spiralgalaxie NGC 1097 ist 45 Millionen Lichtjahre entfernt und somit relativ nahe. Man sieht sie mit einem kleinen Teleskop im südlichen Sternbild Chemischer Ofen (Fornax). Die Galaxie fällt nicht nur wegen malerischer Spiralarme auf, sondern auch wegen blasser Strahlen, die mit urzeitlichen Sternströmen übereinstimmen, welche von einer galaktischen Kollision übrig sind. Vielleicht kollidierte sie mit der kleinen Galaxie, die links unten zwischen ihren Armen zu sehen ist. Das Bild markiert die neue Supernova durch einen Wechsel zwischen zwei Aufnahmen, die im Abstand von mehreren Monaten gemacht wurden.

Supernovae in nahen Galaxien zu finden ist wichtig, um die Größenordnung und die Ausdehnungsrate des ganzen Universums zu bestimmen. Derzeit sorgt dieses Thema für unerwartete Spannung und viele Diskussionen.

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Nachricht aus dem Gravitationsuniversum

Die Illustration zeigt die Strahlen von Pulsaren im Bild und links oben ein Paar verschmelzender schwarzer Löcher. Über die Bildmitte verteilt sich ein Gitter, das die Verformung der Raumzeit durch vorbeiziehende Gravitationswellen darstellt.

Illustrationscredit: NANOGrav Physics Frontier Center; Text: Natalia Lewandowska (SUNY Oswego)

Das Nordamerikanische Nanohertz-Observatorium für Gravitationswellen (NANOGrav) beobachtete mit riesigen Radioteleskopen 68 Pulsare. Dabei fand es Hinweise auf Gravitationswellen (GW) im Hintergrund. Dazu wurden kleine Verschiebungen der Zeiten, zu denen die Impulse ankamen, genau vermessen.

Diese Verschiebungen hängen bei einzelnen Pulsaren so zusammen, dass GW die wahrscheinliche Ursache sind. Der GW-Hintergrund entsteht wohl durch Hunderttausende sehr massereicher Doppelsysteme aus Schwarzen Löchern, vielleicht sind es sogar Millionen.

Teams in Europa, Asien und Australien veröffentlichten heute getrennt voneinander ihre Ergebnisse. Bisher maßen die Detektoren LIGO und Virgo GW mit hoher Frequenz, wenn einzelne Paare massereicher Objekte, die umeinander kreisen, verschmolzen sind. Das sind zum Beispiel stellare Schwarze Löcher.

Diese Illustration zeigt so ein Ereignis, das die Raumzeit erschüttert. Hier kreisen zwei sehr massereiche Schwarze Löcher und mehrere Pulsare umeinander. Sie weisen anscheinend leichte Zeitverschiebungen auf. Ein verzerrtes Gitter zeigt den Einfluss der GW auf die Raumzeit.

Offene Wissenschaft: 3000+ Codes in der Quellcodebibliothek für Astrophysik

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Galaxien im Virgohaufen

Unten in der Mitte leuchtet die größte Galaxie im Bild, auf der linken Seite verläuft eine Kette aus Galaxien, die oberen beiden sind besonders auffällig.

Bildcredit und Bildrechte: Abdullah Alharbi

Die Galaxien des Virgohaufens sind über dieses fast 4 Grad weite Teleskopfeld verteilt. Der Virgohaufen ist etwa 50 Millionen Lichtjahre entfernt. Er ist der nächstgelegene große Galaxienhaufen unserer Lokalen Gruppe.

Markant sind hier Virgos helle elliptische Galaxien des Messier-Katalogs. Unten in der Mitte befindet sich M87, links oben M84 (oben) und M86 (unten). M84 und M86 gehören zu Markarians Kette, einer visuell auffälligen Reihe an Galaxien auf der linken Seite. Etwa in der Mitte dieser Kette leuchtet das reizende wechselwirkende Galaxienpaar NGC 4438 und NGC 4435. Die beiden werden manche als Markarians Augen bezeichnet.

Die auffällig große elliptische Galaxie M87 im Virgohaufen enthält ein sehr massereiches schwarzes Loch. Es war das erste schwarze Loch, das je vom Planeten Erde aus mit dem Ereignis-Horizont-Teleskop aufgenommen wurde.

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Die Spiralgalaxie der spanischen Tänzerin

Bildfüllend ist eine von oben sichtbare Grand-Design-Spiralgalaxie mit zwei ausladenden Armen abgebildet. Das Zentrum leuchtet hellgelb, die Spiralarme sind von rosaroten Sternbildungsregionen markiert, in der ganzen Galaxie sind Staubnebel verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: ESA, NASA, Hubble; Bearbeitung: Detlev Odenthal

Diese Spiralgalaxie ist vielleicht nicht perfekt, aber zumindest eine der fotogensten. Das Inseluniversum enthält Milliarden Sterne. Es ist etwa 40 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Schwertfisch (Dorado).

Die Galaxie mit der Bezeichnung NGC 1566 ist als Grand-Design-Spiralgalaxie klassifiziert und ein prächtiger Anblick von oben. NGC 1566 besitzt zwei markante, grazile Spiralarme, die von hellen, blauen Sternhaufen und dunklen Bahnen aus kosmischem Staub gesäumt sind.

Zahlreiche Bilder des Weltraumteleskops Hubble von NGC 1566 bieten Einblicke in Sternbildung, Supernovae und das ungewöhnlich aktive Zentrum der Spiralgalaxie. Für dieses Bild lud ein fleißiger Amateur kostenlos einige Aufnahmen aus dem online verfügbaren Hubble-Vermächtnisarchiv herunter, kombinierte sie und bearbeitete sie digital.

Das leuchtende Zentrum von NGC 1566 macht die Spiralgalaxie zu einer der nächstgelegenen und hellsten Seyfertgalaxien. Wahrscheinlich enthält sie ein zentrales, sehr massereiches Schwarzes Loch, das den Sternen und dem Gas in der Umgebung Schaden zufügt.

Fast Hyperraum: APOD-Zufallsgenerator
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Die Galaxie, der Jet und ein berühmtes Schwarzes Loch

In ein Bild der elliptischen Galaxie M87 sind rechts zwei Bildeinschübe in weißen Kästen: Oben ein Bild des Infrarot-Teleskops Spitzer, darunter ein Bild des Event Horizon Telescope.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Ereignis-Horizont-Teleskop Arbeitsgemeinschaft

Die helle elliptische Galaxie Messier 87 (M87) enthält ein sehr massereiches Schwarzes Loch, das 2017 vom Ereignis-Horizont-Teleskop auf der Erde aufgenommen wurde. Es war das erste Bild eines Schwarzen Lochs, das je gemacht wurde. M87 ist die große Galaxie im riesigen Virgo-Galaxienhaufen, der etwa 55 Millionen Lichtjahre entfernt ist. Sie ist auf diesem Infrarotbild des Weltraumteleskops Spitzer in blauen Farbtönen abgebildet.

Auf dem Bild von Spitzer erscheint M87 großteils strukturlos und wolkig, doch es zeigt Details der relativistischen Strahlen, die aus der Zentralregion der Galaxie schießen. Der Einschub rechts oben zeigt die Strahlen, sie sind Tausende Lichtjahre lang. Der hellere Strahl rechts läuft auf uns zu und liegt nahe an unserer Sichtlinie. Der an sich unsichtbare, von uns weggerichtete Strahl erzeugt die Erschütterung gegenüber und bildet einen schwächeren Materiebogen.

Der Einschub rechts unten zeigt das historische Bild eines Schwarzen Lochs im Zentrum der riesigen Galaxie und der relativistischen Strahlen. Das Bild von Spitzer löst das sehr massereiche Schwarze Loch nicht auf. Es ist von einfallender Materie umgeben und die Quelle der gewaltigen Energie, welche die relativistischen Strahlen aus dem Zentrum der aktiven Galaxie M87 schießen lässt.

Das Bild des Ereignis-Horizont-Teleskops von M87 wurde inzwischen verbessert, es zeigt nun eine schärfere Ansicht des berühmten massereichen Schwarzen Lochs.

Bei der NASA ist Woche der Schwarzen Löcher
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