Schwarze Löcher

Warum senden eigentlich die verschiedenen Galaxien unterschiedlich viel Strahlung aus ihrem Zentrum und auch noch in verschiedenen Wellenlängenbereichen?

Wie gesagt, die schwarzen Loecher im Zentrum der Galaxien strahlen nichts ab (die Hawking Strahlung koennen wir hier ignorieren). Die Strahlung, die wir beobachten, entsteht vor allem in der Akkretionsscheibe. Wenn nichts in das schwarze Loch hineinfaellt, gibt es auch keine Akkretionsscheibe, also auch keine Emission. Deshalb gibt es durchaus supermassive schwarze Loecher, die momentan nichts abstrahlen (das schwarze Loch in unserer Milchstrasse hat z.B. eine sehr geringe Emission, weshalb es auch nur durch die Beobachtung von Sternen und deren Bahnen um das schwarze Loch entdeckt wurde, erst dann konnte Roentgenemission diesem schwarzen Loch zugeordnet werden). Die aktivste Phase des Universums, was die Emission von supermassiven schwarzen Loechern angeht, liegt in der Vergangenheit. Etwa vor 10 Milliarden Jahren war die Aktivitaet am groessten (das haengt wahrscheinlich auch mit Verschmelzungsprozessen der Galaxien zusammen).

Die Emission die wir beobachten ist ausserdem eine Zusammensetzung verschiedener Prozesse, wir sehen also in unterschiedlichen Wellenlaengen unterschiedliche physikalische Vorgaenge. Die Akkretionsscheibe sehen wir vor allem im Roentgenbereich und im UV.

Gruss,
Volker

Die Beiträge zu "Nackten Singularitäten" wurden in diesen Extrathread verschoben: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=7258.msg126502#msg126502

Moin,

mit Hilfe des VLT der ESO haben Wissenschaftler ein *Schwarzes Loch* in der Galaxie NGC 300, 6 Mio Lj von der Erde entfernt, entdeckt.


Bild: ESO PR Photo 04b/10
Die Röntgenquelle NGC 300 X-1 in der Spiralgalaxie NGC 300

„Dies ist das bislang entfernteste stellare Schwarze Loch, dessen Masse bestimmt werden konnte, und das erste Mal, das wir ein solches Objekt außerhalb unserer kosmischen Nachbarschaft, der lokalen Gruppe, nachweisen konnten“, so Paul Crowther, Professor für Astrophysik an der Universität Sheffield und Erstautor des Fachartikels.
Partner des Schwarzen Loches ist ein so genannter Wolf-Rayet-Stern, ~ 20 M_So.

Die Entdeckung vollzog sich in mehreren Schritten. Zunächst hatte das Röntgenobservatorium XMM-Newton  das damals noch nicht identifizierte Schwarze Loch als stärkste Röntgenquelle der Galaxie NGC 300 nachgewiesen. Im Jahre 2007 unterzog dann das Röntgenteleskop Swift diese Röntgenquelle einer genaueren Untersuchung. Dank neuer Beobachtungen mit dem Instrument FORS2 am VLT konnten die Astronomen diesen Verdacht jetzt bestätigen. Die neuen Daten zeigen, dass dort ein Schwarzes Loch und ein Wolf-Rayet-Stern mit einer Umlaufzeit von 32 Stunden umeinander kreisen. Dabei entzieht das Schwarze Loch seinem Partner bei jedem Umlauf Materie.

>>> Zoom in onto the stellar black hole NGC 300 X-1

Jerry

Moin,

zwei *schwarze Löcher* in *M 82*?


Bild:  NASA / CXC / Tsinghua Univ. / H. Feng et al. (kleines Bild);  NASA / CXC / JHU / D. Strickland (Röntgen, Gesamtansicht);  NASA / ESA / STScI / AURA / The Hubble Heritage Team (optisch);  NASA / JPL-Caltech / Univ. of AZ / C. Engelbracht (Infrarot)

Mit Hilfe der Röntgenteleskope *Chandra* und *XMM-Newton* haben Astronomen in der ~ 12 Mio Lj entfernten Galaxie *M 82*, Sternbild    Großer Bär, Hinweis auf zwei *Schwarze Löcher* mittlerer Masse gefunden.
Zu *M 82* siehe auch hier >>> Sternentstehung/Beitrag #96

Mehr dazu >>> "Survivor" Black Holes May Be Mid-Sized

Jerry

Moin,


Falschfarbenaufnahme des Zentrums einer Galaxiengruppe im Röntgenbereich. Der Materiejet, der vom zentralen Schwarzen Loch ausgestoßen wird, ist durch seine Strahlung im Radiobereich (überlagert, blau-violett) deutlich zu erkennen.
Bild: S. Giodini, A. Finoguenov/MPE

Studien haben gezeigt, dass die Gasmenge in vielen Galaxiengruppen geringer ist, als in kosmologischen Modellen vorhergesagt. Die Astronomen erklären sich dieses Defizit damit, dass große Mengen an mechanischer Energie aus den zentralen Schwarzen Löchern einen Teil des intergalaktischen Gases wegblasen könnten.

Viele große Galaxien beherbergen in ihren Zentren superschwere Schwarze Löcher mit der Masse von vielen Millionen Sternen. Wegen seiner unvorstellbar großen Anziehungskraft verschlingt ein SL die umgebende Materie. Diese kosmische Mahlzeit setzt große Energiemengen frei, die in gewaltigen Strahlen - den Jets - ausgestoßen werden.

Untersuchungen wurden an Galaxiengruppen und -haufen vorgenommen, und im Röntgenbereich wurde nachgewiesen und mit XMM-Newton identifiziert, dass die Aktivität der Schwarzen Löcher in den Zentren der einzelnen Galaxien tatsächlich einen dramatischen Effekt auf die Umgebung haben muss: Sie stoßen dermaßen viel Energie aus, dass damit das Gas weit aus den Gruppen heraus geblasen wird. Damit ist das Rätsel um die fehlende Materie gelöst - und zum ersten Mal der erhebliche Einfluss von Schwarzen Löchern in Galaxiengruppen nachgewiesen.
(Info aus MPE Pressemitteilung vom 30.04.2010)

Jerry

Moin,

hat ein grosses *Schwarzes Loch* ein kleinesres verschluckt?


Bild: X-ray (NASA/CXC/SAO/Li et al.), Optical (DSS)

Im Zentrum der *Andromeda Galaxie* (Messier 31) wurden vor Januar 2006 3 grössere *Schwarze Löcher* und links vom mittleren ein kleineneres gesichtet. Kurz dananch war das kleine verschwunden und das mittlere zeigte einen enormen Helligkeitsanstieg, was auf der Aufnahme klar zu erkennen ist.

Wissenschaftler meinen nun, dass hier das grössere *SL* das kleinere *SL* verschluckt hat.

Jerry

Hallo,

hier der entsprechende Bericht auf unserer Portal-Seite von Thomas Hofstätter : 
http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/26052010185905.shtml 

Schöne Grüße aus Hamburg und bis Freitag in Berlin - Mirko

Hallo, in diesem Bericht (http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=m87-andromeda-black-holes) wird beschrieben, daß in der elliptischen Riesengalaxie Messier87 das schwarze Loch nicht mittig ist.

Jetzt fragt man sich, warum das so ist und kommt zu zwei Überlegungen. Erstens: zwei schatze Löcher haben sich vereinigt und sind dabei leicht aus der Spur gekommen oder zweitens: der aus der Galaxie weisende Jet hat damit etwas zutun, denn da giebt es in der Nähe des schwarzen Lochs ja einen Knoten (HST-1). A.D.

Hallo, zu den schwarzen Löchern im Andromedanebel habe ich eine Frage.

Auf diesem Chandra-bIld sieht man angeblich ein kleineres schwarzes Loch (mittig links), das noch bis Januar 2006 dort war und dann nicht mehr. Jetzt meint man, daß es von dem größeren in der Mitte verschluckt sein soll.
Ist das vom Zeitablauf her eigentlich möglich? Ich meine nein!
Aus dem großen Bild von Chandra kann man die Entfernungen mal so abschätzen und ich denke das die Entfernung von dem kleinen schwarzen Loch zu dem größeren schwarzen Loch so 100 bis 250 Lichtjahre sein muß. Also benötigt es zum Zusammenschluß dieser beiden schwarten Löcher doch mindestens 100 Jahre, und wie können wir dies Ereignis dann bereits nach 3 Jahren sehen (erste Aufnahme Januar 2006 - neuere Aufnahmen ab 2009)?? A.D.

Moin Adolf,

ich denke das die Entfernung von dem kleinen schwarzen Loch zu dem größeren schwarzen Loch so 100 bis 250 Lichtjahre sein muß.

Wie kommst Du auf diese Entfernung?

Jerry

Hallo, wenn ich mir das BIld in Beitrag 155 ansehe und weiß daß der Andromedanebel einen Durchmesser von ungefähr 150.00 Lichtjahren hat, daan schließe ich daraus, das der Abstand eben die von mir genannten 100 bis 250 Lichtjahre sein muß und das ist noch untertrieben. A.D.

Hi!

Die Newsmeldung zum schwarzen Loch in Andromeda gibts übrigens *hier*.

lg

Den hat Mirko schon in #156 verlinkt.

Denkt man nicht darbüer nach, dann stellt man sich ein Schwarzes Loch als ein materieverschlingendes Monster vor.
Aber genau dies war gar nicht so einfach.

Die Akkretionsscheibe ist, wenn man nach den physikalischen Gesetzmäßigkeiten (drittes Keplersches Gesetz) geht, ein stabiles System. Alle Partikel kreisen mit ihrer Bahngeschwindigkeit um das Massezentrum (wie eben auch Planeten um einen Stern).
Es gibt keine Veranlassung, dass diese Partikel ihre Bahn ändern und sich auf den Weg in Richtung Ereignishorizont begeben. Selbst geringe Turbulenzen können ein "Absturz" von Materie aus ihrer angestammten Bahn nicht erklären. Der Drehipulstransport war lange Zeit ein Rätsel.

Für eine Erklärung für dieses Phänomenen des Drehimpulstransportes kann die Magneto-Rotations-Instabilität (MRI) hinzugezogen werden.
Bekannt ist diese schon seit 1959 durch E. Velikhov, aber erst 1991 erkannte man die Bedeutung für die Astrophysik.

Wirkt ein Magnetfeld, so kann der Impuls von einer Kreisbahn auf eine andere übertragen werden.
Dabei darf das Magnetfeld weder zu stark noch zu schwach sein.
Vorstellen kann man es sich so, dass zwei Teilchen (eins auf einer inneren Kreisbahn, eines auf einer äußeren Kreisbahn) mit einer Feder verbunden sind. Die Feder stellt dabei das magnetische Feld dar.
Da nun das innere Teilchen sich schneller bewegt, wird es durch die Federverbindung zum äußeren Teilchen abgebremst, das äußere hingegen beschleunigt. Es erfolgt ein Trabsport des Drehimpulses.

Durch die Verlangsamung nimmt das abgebremste Partikelstückchen eine niedrigere Kreisbahn ein (das äußere dementsprechend eine höhere).

(nach "Wie füttert man Schwarze Löcher", Lange Nacht der Wissenschaft in Dresden 2010)
Kosmische Magnetfelder im Laborexperiment

Auch Wikipedia weiß davon zu berichten:
Magnetorotationsinstabilität

Grüße
marco

Moin,


Bild: CID-42: A Black Hole Slingshot? / Chandra

Ein Rückstoß eines Schwarzen Lochs wurde entweder durch einen Schleudereffekt in einem dreifach-System von Schwarzen Löchern verursacht, oder durch den Effekt von Gravitationswellen nach der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher vor einigen Millionen Jahren produziert.
Dies leitet sich aus Daten des Chandra Röntgenobservatoriums, des XMM-Newton Teleskops und des Hubble Weltraumteleskops sowie mehrerer erdgebundener Teleskope ab. Genaueres wird aber noch untersucht werden.

Jerry

Moin,


Bild: NGC 7793 / Black Hole Blows Big Bubble / chandra.harvard.edu/photo/2010/ngc7793

Durch die Kombination von Beobachtungen mit dem VLT und Chandra haben Astronomen in *NGC7793* die stärksten bisher beobachteten gebündelten Jets bei einem Microquasar sichtbar machen können. *S 26* erzeugt eine ~ 1.000 Lj ø grosse Blase aus heißem Gas.

Die Astronomen haben diejenigen Regionen beobachten können, an denen die Jets auf das interstellare Gas treffen, welches den Microquasar umgibt. Sie fanden heraus, dass sich die Blase aus heißem Gas mit einer Geschwindigkeit von beinahe einer Million km/h ausdehnt.


Bild: chandra.harvard.edu/photo/2010/ngc7793

Info nach eso1028 - Pressemitteilung Wissenschaft

Jerry

Hallo Jerry,

ich habe deinen Beitrag mal hier rüber geschoben, da es sich um ein stellares Schwarzes Loch handelt. Die Ausmaße der Jets sind allerdings beeindruckend für ein SL dieser Masse (nur einige Sonnenmassen).

Timo

Moin,

ein recht merkwürdiges Umfeld haben Astronomen durch *Chandra* mit dem Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) bei dem *SL* in der Galaxie *4C +00.58*, ~ 780 Mio Lj, Sternbild Schlange, entdeckt.


Black Hole Jerked Around Twice
X-ray (NASA/CXC/UMD/Hodges-Kluck et al): Radio (NSF/NRAO/VLA/UMD/Hodges-Kluck et al); Optical (SDSS)

Auf den Aufnahmen des Röntgenteleskopes *Chandra* sieht man ganz eindeutig, dass das *SL* mit einer sehr hohen Rate Gas aus seiner Umgebung absaugt und dies Gas bildet eine flache Scheibe. Starke Magnetfelder bewirken dann, dass ein kleiner Teil des Gases in eng gebündelten Radiojets wieder ins All herausgeschossen werden. Ausserdem entdeckten die Astronomen vier, paarweise angeordnete Hohlräume um das *SL*.Ein Paar ist rechts oben (1) und links unten (2), das andere Paar zeigt sich unten rechts (4) und oben links (3).
Es scheint so, dass die Drehachse des *SLs* vorher entlang einer diagonalen Linie von oben rechts nach unten links verlaufen sein muss. Nach einer Kollision mit einer kleineren Galaxie wurde ein aus der Umgebung des *SLs* ausgehender Jet angeregt, durch den die Löcher oben rechts und unten links in das heisse Gas geblasen wurden.


X-ray

Radio

This version of the composite X-ray and radio image is labeled to show the different cavities identified by the scientists. Credit: X-ray: NASA/CXC/UMD/Hodges-Kluck et al. Radio: NSF/AUI/NRAO/VLA/UMD/Hodges-Kluck et al.

Nach der angenommenen Kollision der beiden Galaxien vereinnahmte das zentral gelegene *SL* viel Material und die Ausrichtung der Drehachse des *SLs* änderte sich, wodurch auch die Jets eine neue Richtung erhielten und die beiden anderen Löcher im heissen Gas erzeugten. Anschliessend muss sich dann die Drehachse des *SLs* erneut verändert haben. Dafür könnte entweder die Verschmelzung der beiden *SL* in den Galaxien verantwortlich gewesen sein oder weiteres einfallendes Gas. Dadurch erhielt die Drehachse ihre heutige Ausrichtung von links nach rechts.

Noch weitere Informationen >>>

Jerry

Hallo zusammen,

ich tummel mich ja normalerweise auf den Seiten der bemannten Raumfahrt in diesem Forum,  aber jetzt habe ich mal eine Frage an die "Deep-Space"-Fraktion:
Ende letzter Woche habe ich auf T-Online.de eine Nachricht gesehen, nach der die bisherige Theorie zu den Schwarzen Löchern überholt sei und nicht mehr gelten soll.

Dummerweise hatte ich keine Zeit, den Bericht aufzurufen und zu lesen.
Daher mal hier die Frage(n):
Hat das jemand gelesen? Was war da konkret geschrieben?
und
Wieviel Wahrheit steckt da drin??

Gruß
Helge

Du meinst bestimmt: Magnetar gibt Astronomen Rätsel auf http://nachrichten.t-online.de/magnetar-gibt-astronomen-raetsel-auf/id_42568688/index
Darüber haben wir hier im Forum geschrieben: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=648.msg156000#new (Beitrag 58)

Hallo,

im Triangulumnebel, mit Messier-Katalog als M33 verzeichnet, ist das bisher massereichste stellare Schwarze Loch entdeckt worden.
Seine Masse wird auf 15,7 Sonnenmassen geschätzt.

Mehr dazu hier in einer News von Jerry: http://www.raumfahrer.net/news/newsbits/newsbits.shtml#21102010221139

Grüße,
Olli

Zu Chandra entdeckt Schwarzes Loch haben wir im Portal schon eine Meldung.
Von NASA-TV gibt es nun auch einen Film dazu.

Hallo,

das interessante an der Entdeckung ist das junge Alter des SL. Es ist erst 30 Jahre alt. Es kann nun als beobachtet werden, wie die Kinderstube von SL ausschaut und sie sich weiterentwickeln.

Wird es weitere Materie sammeln? Oder wird es so bleiben wie es ist? Bin gespannt, was weitere Untersuchungen zeigen werden.

Grüße,
Olli

Wobei man noch anmerken muss, dass ein SL momentan die wahrscheinlichste Erklärung für die beobachtungsdaten ist. Es könnte aber auch ein (ebenso junger) Neutronenstern sein.

Stimmt, auch das wäre möglich.

Weiß jemand, wie man zwischen schwarzem Loch und Neutronenstern unterscheiden kann. Sieht das Spektrum etwas anders aus? Oder gäbe es andere Signaturen in den Beobachtungsdaten, die einen Unterscheidung zulassen würden?

Grüße,
Olli