Schlagwort: Schwarzes Loch

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Visualisierung: Schwarzes Loch mit Akkumulationsscheibe


Visualisierungscredit: Goddard-Raumfahrtzentrum der NASA, Jeremy Schnittman

Beschreibung: Wie sieht es aus, wenn man ein schwarzes Loch umkreist? Wenn das schwarze Loch von einer wirbelnden Scheibe aus leuchtendem Gas, das sich ansammelt, umgeben ist, lenkt die gewaltige Gravitation des schwarzen Lochs das Licht ab, das die Scheibe ausstrahlt. Dadurch sieht sie sehr ungewöhnlich aus. Diese Videoanimation visualisiert das.

Das Video beginnt mit der Beobachterin, die von knapp über der Ebene der Akkretionsscheibe auf das schwarzen Lochs blickt. Um das zentrale schwarze Loch herum verläuft ein dünnes, rundes Bild der umgebenden Scheibe, es markiert die Position der Photonensphäre – in deren Inneren der Ereignishorizont des schwarzen Lochs liegt.

Teile des großen Hauptbildes der Scheibe auf der linken Seite erscheinen heller, während sie sich auf euch zubewegen. Während das Video weiterläuft, fliegt ihr über das schwarze Loch und schaut von oben hinunter. Dann durchquert ihr die Scheibenebene am anderen Ende und kommt zum ursprünglichen Aussichtspunkt zurück. Die Akkretionsscheibe erzeugt einige interessante Bildumkehrungen, doch sie wirkt niemals flach.

Visualisierungen wie diese sind heute besonders interessant, weil das Event Horizon Telescope schwarze Löcher so detailreich wie nie zuvor abbildet.

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NGC 6814: Klassische Spiralgalaxie von Hubble

NGC 6814 ist eine klassische Spiralgalaxie mit einem Schwarzen Loch. Wegen der Aktivität in ihrem Zentrum wird sie als Seyfertgalaxie bezeichnet.

Bildcredit und Bildrechte: ESA/Hubble und NASA; Danksagung: Judy Schmidt

Beschreibung: Im Zentrum dieses ruhigen Sternwirbels liegt wahrscheinlich das schreckliche Scheusal eines schwarzen Lochs. Der umgebende Wirbel fegt Milliarden Sterne herum, die hellsten und bläulichsten davon stechen hervor. Wegen der Breite und Schönheit des Anblicks wird der Wirbel als Grand-Design-Spiralgalaxie bezeichnet.

Es gibt Hinweise, dass das zentrale Untier ein sehr massereiches schwarzes Loch mit ungefähr 10 Millionen Sonnenmassen ist. Diese extreme Kreatur verschlingt Sterne und Gas und ist von einem rotierenden Graben aus heißem Plasma umgeben, der Explosionen an Röntgenstrahlen ausstößt. Wegen der gewaltigen Aktivität im Zentrum wird der Sternwirbel als Seyfertgalaxie bezeichnet.

Zusammen sind Schöne und Ungeheuer als NGC 6814 katalogisiert, sie befinden sich seit Milliarden Jahren im Sternbild Adler (Aquila).

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Das Galaktische Zentrum von Radio bis Röntgen

Sgr A*, das Zentrum unserer Galaxis mit einem Schwarzen Loch, leuchtet in jeder Art von Licht; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: Röntgen: NASA, CXC, UMass, D. Wang et al.; Radio: NRF, SARAO, MeerKAT

Beschreibung: Auf wie viele Arten leuchtet das Zentrum unserer Galaxis? Diese rätselhafte Region, etwa 26.000 Lichtjahre entfernt ist und im Sternbild Schütze (Sagittarius) liegt, leuchtet in jeder Art von Licht, die wir sehen können.

Für dieses Bild wurde mit dem Röntgenobservatorium Chandra der NASA im Erdorbit energiereiche Röntgenstrahlung abgebildet, diese erscheint in Grün und Blau. Die rot gefärbte Abbildung der energiearmen Radiostrahlung stammt von der Teleskopanordnung MeerKAT des SARAO, die auf der Erde stationiert ist. Rechts neben der farbenfrohen Zentralregion liegt Sagittarius A (Sgr A), eine starke Radioquelle, die sich an derselben Stelle befindet wie Sgr A*, das sehr massereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxis.

Heißes Gas, das Sgr A* umgibt, sowie eine Reihe parallel verlaufender Radiofilamente, die als der „Bogen“ bezeichnet werden, sind links neben der Bildmitte zu sehen. Weiters verlaufen im Bild zahlreiche ungewöhnliche einzelne Radiofilamente. Viele Sterne kreisen in und um Sgr A*, außerdem zahlreiche kleine Schwarze Löcher und dichte Sternkerne, die als Neutronensterne und Weiße Zwerge bekannt sind. Das sehr massereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße wird gegenwärtig vom Event Horizon Telescope abgebildet.

Aktivitäten: NASA-Wissenschaft zu Hause
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Ein schwarzes Loch zerstört einen vorbeiziehenden Stern

Wenn ein Stern einem Schwarzen Loch zu nahe kommt, können ihn die Gezeitenkräfte auseinanderreißen; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech

Beschreibung: Was geschieht mit einem Stern, der in die Nähe eines Schwarzen Lochs gelangt? Wenn der Stern ein massereiches Schwarzes Loch direkt trifft, fällt er als Ganzes hinein – und alles verschwindet.

Viel wahrscheinlicher ist jedoch, dass der Stern nahe genug an das Schwarze Loch herankommt, dass dessen Gravitation die äußeren Schichten des Sterns abzieht oder den Stern auseinanderreißt. Dann fällt ein Großteil vom Gas des Sterns nicht in das Schwarze Loch. Solche Ereignisse stellarer Gezeitenzerstörung können so hell wie eine Supernova sein, und ein immer größerer Teil dieser Ereignisse wird durch automatisierte Himmelsdurchmusterungen entdeckt.

Auf dieser künstlerischen Darstellung hat ein Stern gerade ein massereiches Schwarzes Loch passiert und verliert Gas, das im Orbit zurückbleibt. Der innere Rand einer Scheibe aus Gas und Staub, die das Schwarze Loch umgibt, wird von dem Zerstörungsereignis aufgeheizt und könnte nach dem Verschwinden des Sterns noch lange Zeit nachleuchten.

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M77: Spiralgalaxie mit aktivem Kern

Die aktive Seyfertgalaxie M77 wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble detailreich abgebildet. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: Hubble, NASA, ESA; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Was passiert im Zentrum der nahen Spiralgalaxie M77? Wir sehen die Galaxie von oben. Sie ist an die 47 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild des Meeresungeheuers (Cetus). Bei dieser geschätzten Entfernung ist das Inseluniversum ungefähr 100.000 Lichtjahre breit.

Die Galaxie ist auch als NGC 1068 bekannt. Ihr kompakter Kern leuchtet sehr hell. Er wurde genau untersucht, um die Rätsel sehr massereicher Schwarzer Löcher in aktiven Seyfertgalaxien zu erforschen. M77 und ihr aktiver Kern verströmen Röntgenstrahlung, ultraviolettes, sichtbares und infrarotes Licht sowie in Radiowellen.

Dieses scharfe Bild von M77 entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble. Das (sichtbare) markante rote Licht wird von Wasserstoff abgestrahlt. Das Bild zeigt Details der gewundenen Spiralarme. Sie sind von undurchsichtigen Staubwolken und rot getönten Regionen mit Sternbildung gesäumt und reichen bis in die Nähe des hellen Kerns der Galaxie.

Astrophysik: 2100+ Codes der Quellcode-Bibliothek für Astrophysik (ASL)

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Extremer Ausbruch eines Schwarzen Lochs

Ein Schwarzes Loch sprengt in einem Anfall von Übelkeit eine Höhlung ins intergalaktische Medium; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: Röntgen: Chandra: NASA/CXC/NRL/S. Giacintucci, et al., XMM-Newton: ESA/XMM-Newton; Radio: NCRA/TIFR/GMRT; Infrarot: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF; Text: Michael F. Corcoran (NASA, Catholic U., HEAPOW)

Beschreibung: Astronomen glauben, dass sie nun das mächtigste Beispiel für einen Ausbruch eines Schwarzen Lochs gefunden haben, der je im Universum beobachtet wurde. Dieses Falschfarben-Kompositbild zeigt einen Galaxienhaufen im Sternbild Ophiuchus (Schlangenträger). Es enthält Röntgenbilder (vom Chandra-Röntgenobservatorium und XMM-Newton) in Violett sowie ein Radiobild (vom Giant Metrewave Radio Telescope in Indien) in Blau (dazu ein Infrarotbild der Galaxien und Sterne im Blickfeld in Weiß zur besseren Erkennbarkeit).

Die gestrichelte Linie markiert die Grenze eines leer gefegten Hohlraums, die von dem sehr massereichen Schwarzen Loch aufgeblasen wurde, das im Zentrum der Galaxie lauert und mit einem Kreuz markiert ist. Dieser Hohlraum ist mit Radioemissionen gefüllt. Man vermutet, dass es zu diesem riesigen Ausstoß kam, weil das Schwarze Loch zu viel gefressen hatte und einen vorübergehenden Anfall von „Schwarzloch-Übelkeit“ erlitt, der zum Ausstoß eines mächtigen Radiostrahls führte, der in den intergalaktischen Raum geschleudert wurde. Die Menge an Energie, die benötigt wird, um diese Höhlung zu leeren, entspricht ungefähr 10 Milliarden Supernovaexplosionen.

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Das Zentrum von Centaurus A

Hubble-Bild vom Zentrum der aktiven Galaxie Centaurus A; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnis (STScI / AURA)-ESA / Hubble-Arbeitsgruppe

Die merkwürdige elliptische Galaxie Centaurus A ist nur 11 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie ist die nächstliegende aktive Galaxie in der Umgebung der Erde. Man kennt sie auch als NGC 5128. Sie ist mehr als 60.000 Lichtjahre breit. Diese scharfe Nahaufnahme gelang mit dem Weltraumteleskop Hubble. Die Region im Bild ist ungefähr 8500 Lichtjahre breit. Links oben ist das Zentrum der Galaxie.

Centaurus A entstand wohl bei der Kollision zweier gewöhnlicher Galaxien. Dabei kam es zu einem heftigen Wirrwarr aus Gebieten mit Sternbildung, massereichen Sternhaufen und imposanten dunklen Staubbahnen. Nahe beim Zentrum der Galaxie liegt ein zentrales Schwarzes Loch mit einer Milliarde Sonnenmassen. Es verschlingt ständig kosmische Trümmer. Solche Prozesse gibt es in allen aktiven Galaxien. Dabei wird wohl eine Menge an Energie frei. Centaurus A gibt diese in Form von Radiowellen, Röntgen- und Gammastrahlen ab.

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Sicherheitsvideo für ein Schwarzes Loch


Videocredit: GSFC der NASA, SVS; Musik: Prim and Proper von Universal Production Music

Beschreibung: Wenn Sie ein kleines einäugiges Monster wären, würden Sie ein Schwarzes Loch besuchen wollen? Nun, das im Video möchte eins besuchen – aber sollte es? Eigentlich nicht, aber da unsere kleine Freundin auf die Reise besteht, informiert das Video, was Schwarze Löcher eigentlich sind, und wie man den Besuch so sicher wie möglich gestalten kann.

Schwarze Löcher sind Materieklumpen, die so dicht sind, dass Licht nicht entkommen kann. In jüngster Zeit fand man durch die Messung ungewöhnlicher Gravitationswellen heraus, dass Paare Schwarzer Löcher mit jeweils mehreren Sonnenmassen verschmelzen. Die Regionen um sehr massereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien können heller werden, wenn Sterne, die ihnen zu nahe kommen, geschreddert werden.

Das erdnächste Schwarze Loch ist V616 Mon, es ist etwa 3300 Lichtjahre von uns entfernt. Als beste Möglichkeit für unsere Monsterfreundin, sicher zu reisen, empfiehlt das Video, ihm nicht zu nahe zu kommen.

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