Schwarze Löcher

HITS: Der Gleichklang Schwarzer Löcher

Sie sind geheimnisvoll, aufregend und unheimlich anziehend: Schwarze Löcher gehören zu den mysteriösesten Objekten im Universum. Mit Gravitationswellendetektoren ist es inzwischen möglich, das Geräusch hörbar zu machen, das zwei Schwarze Löcher beim Verschmelzen erzeugen. Bisher wurden etwa 70 solcher Geräusche, sogenannte „Chirps“, aufgezeichnet. Eine Pressemitteilung des Heidelberger Instituts für Theoretische Studien (HITS).


Wellen in der Raumzeit um verschmelzende binäre Schwarze Löcher in einer numerischen Relativitätssimulation. (Bild: Deborah Ferguson, Karan Jani, Deirdre Shoemaker, Pablo Laguna, Georgia Tech, MAYA Collaboration)

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Viele Grüße, James

Neue Emmy Noether-Gruppe erforscht supermassereiche schwarze Löcher

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat den Astrophysiker Dr. Jan-Torge Schindler in das Emmy Noether-Programm aufgenommen. Seine neue Nachwuchsgruppe an der Universität Hamburg untersucht die Entstehung und frühe Entwicklung supermassereicher schwarzer Löcher in den ersten zwei Milliarden Jahren unseres Universums. Dafür erhält sie eine Förderung von rund 1,7 Millionen Euro für sechs Jahre. Eine Pressemitteilung der Universität Hamburg.


Dr. Jan-Torge Schindler (Foto: UHH/MIN/Fuchs)

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Viele Grüße, James

AstroGeo Podcast: Schwarzes Loch im Zentrum – der falsche Stern

Wie kann man nur so verfressen sein? Das fragt sich die Astrophysik dann, wenn es um supermassereiche Schwarze Löcher geht: Die sind eigentlich viel zu schnell zu ihrem immensen Gewicht gekommen. Vielleicht haben die Quasi-Sterne hier ein bisschen nachgeholfen!


Laut Simulationen schaut so die Akkretionsscheibe eines Schwarzen Lochs aus: Jene Scheibe aus Gas und Materie, die einem Schwarzen Loch als Futter dient. Allerdings: In der Frühzeit unseres Universums sind supermassereiche Schwarze Löcher viel zu schnell gewachsen, als dass eine herkömmliche Akkretionsscheibe dafür ausgereicht hätte. Deshalb schlagen manche Forscherinnen und Forscher vor: Vielleicht haben die Schwarzen Löcher in ihrer Entwicklung einen Zwischenstopp als Quasi-Stern eingelegt: ein kleineres Schwarzes Loch, das von einer riesigen Hülle aus Gas umgeben ist und danke dieser Hülle sehr schnell wachsen kann. (NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman)

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Viele Grüße, James

Überzeugende Spur zu supermassereichen binären Schwarzen Löchern in aktiven galaktischen Kernen

Die Variabilität der Jets von Blazaren ermöglicht Rückschlüsse auf die Präzession durch einander umkreisende Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien. Eine Pressemeldung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie, Bonn.


Die Abbildung zeigt die Präzessionsbewegung eines magnetisierten Jets im Radiobereich (gelb), hervorgerufen durch ein supermassereiches binäres Schwarzes Loch im Zentrum der Galaxie. Das schwerere der beiden supermassereichen Schwarzen Löcher (in Schwarz) befindet sich im Zentrum einer Akkretionsscheibe, die sowohl wärmeres (blau) als auch kühleres (rot) Gas enthält. Der weiße Pfeil zeigt den Spin des größeren Schwarzen Lochs an. Das zweite Schwarze Loch (orange) kreist um das zentrale supermassereiche Schwarze Loch, und der orangefarbene Pfeil zeigt die Ausrichtung seines Bahndrehimpulses an. Aufgrund der unterschiedlichen Ausrichtung treibt das Drehmoment des zweiten Schwarzen Lochs die Präzession der Akkretionsscheibe und des ausgestoßenen Jets an (grüner Kreis und Pfeile). Die Radioemission ist mit weißen gekrümmten Linien dargestellt. Ein Radioteleskop zeigt die Richtung zum Beobachter auf der Erde. Die beiden Bilder veranschaulichen, wie der Jet herumwirbelt und die Variationen in der Radioemission erzeugt. Der Jet im rechten Bild ist dem Beobachter zugewandt und erscheint daher heller am Himmel – damit geht auch eine stärkere Radioemission einher. (Bild: Michal Zajaček/UTFA MUNI)

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Viele Grüße, James

Der Stern Swift J0230 mit ungefähr Sonnenmasse in etwa 500 Mio Lichtjahren Entfernung umkreist auf einer leicht elliptischen Bahn ein supermassives Schwarzes Loch von 10000 bis 100000 Sonnenmassen und verliert dabei bei jedem Umlauf auf dem Abschnitt, der dem Schwarzen Loch am nächsten kommt, aufgrund der Gezeitenkräfte einen Teil seiner Masse, entsprechend etwa 3 Erdmassen. Das passiert etwa alle 25 Tage.  Das zum Schwarzen Loch hinüberströmende Material heizt sich dabei auf über 2 Mio Grad auf, leuchtet im Röntgenbereich und kann so beobachtet werden.

https://www.theguardian.com/science/2023/sep/07/astronomers-star-shredded-and-consumed-by-black-hole

"MPIA: Die Wiege schwarzer Löcher

Einer Forschungsgruppe gelang die Entschlüsselung der Entstehungsmechanismen der geheimnisvollen schwarzen Löcher mittlerer Masse. Sie könnten das Bindeglied zwischen ihren kleineren Verwandten, den stellaren schwarzen Löchern, und den supermassereichen Riesen darstellen, die die Zentren der Galaxien bevölkern. Eine Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA)."



Das Bild zeigt einen simulierten Sternhaufen, wie er in den Dragon-II-Simulationen berechnet wurde. Die orangefarbenen und gelben Punkte stellen sonnenähnliche Sterne dar, während die blauen Punkte Sterne mit der 20- bis 300-fachen Masse der Sonne anzeigen. Das große weiße Objekt in der Mitte verkörpert einen Stern mit einer Masse von etwa 350 Sonnenmassen, der in Kürze kollabieren und ein schwarzes Loch mittlerer Masse bilden wird. (Bild: M. Arca Sedda (GSSI))

Weiter in der Pressemitteilung des MPIA:
https://www.raumfahrer.net/mpia-die-wiege-schwarzer-loecher/

Viele Grüße
Rücksturz

Ich habe das sehr fasziniert gelesen, dachte aber bisher, Sterne dieser Größe seien instabil. Dazu hätte ichbgerm etwas im Artikel gelesen, gibt das eine Hypernova oder einen direkten Kollaps?
Der schwerste bekannte Stern ist m.W. dieser:https://de.m.wikipedia.org/wiki/R136a1

Die Chemie war früher weniger metallisch, klar, aber sind denn bei Verschmelzungen beliebig große Monstersterne möglich?

Ultrakompakt: Das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße

Ab und zu sieht man leuchtendes Gas um Sagittarius A*, das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße, herumwirbeln. Nun ist es Astronomen am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) gelungen, aus dieser Bewegung die Masse des Schwarzen Lochs zu messen. Eine Pressemitteilung des MPE.


Dieses Bild zeigt die Bewegung der Flares am Himmel, die sich aus einer Analyse der astrometrischen Daten unter Berücksichtigung der Polarimetrie-Daten ergibt. Die Farben sind ein Indiz für den zeitlichen Verlauf der Flarebahn. Das Hintergrundbild ist ein simuliertes Bild des Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Milchstraße, wobei der Kreis die Schattengröße des Schwarzen Lochs angibt. (Grafik: MPE)

Weiter in der Pressemitteilung des MPE  =>  Link zum Portalartikel

Viele Grüße, James

Astronomen beobachten die Entstehung eines starken kosmischen Jets

Ein Radioteleskop, größer als die Erde, entdeckt einen Plasmastrang im Universum. Eine Pressemeldung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie, Bonn.


Miteinander verschränkte Filamente im Blazar 3C 279. Hochaufgelöstes Bild des relativistischen Jets in dieser Quelle, beobachtet im Rahmen des RadioAstron-Programms. Das Bild zeigt eine komplexe Struktur innerhalb des Jets mit mehreren Filamenten in der Größe von einigen Lichtjahren, die eine Helixform bilden. Die Messung beinhaltet Daten von Radioteleskopen auf der ganzen Welt und in einer Erdumlaufbahn, darunter auch vom 100-m-Radioteleskop Effelsberg. Die Daten wurden an einem Spezialrechner (Korrelator) am Max-Planck-Institut für Radioastronomie analysiert. (Bild: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration; VLBA/Jorstad et al.; RadioAstron/Fuentes et al)

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Viele Grüße
James

"Starke Magnetfelder eines supermassiven schwarzen Lochs in neuem Licht

Neue M87*-Ergebnisse vom Event Horizon Telescope. Eine Pressemeldung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie, Bonn."



Computersimulation des Plasmas um das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie M87. Eine neue Analyse von zirkular polarisiertem (oder spiralförmigem) Licht in EHT-Beobachtungen zeigt, dass in der Nähe des Schwarzen Lochs starke Magnetfelder existieren. Diese Magnetfelder wirken auf die einfallende Materie zurück und tragen dazu bei, dass Materiestrahlen mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit nach außen geschleudert werden. (Grafik: George Wong)

Weiter in der Pressemitteilung des MPIfR:
https://www.raumfahrer.net/starke-magnetfelder-eines-supermassiven-schwarzen-lochs-in-neuem-licht/

Viele Grüße
Rücksturz

MPE: Masse eines Schwarzen Lochs im frühen Universum

Mit dem verbesserten GRAVITY-Instrument am ESO VLTI hat ein Team von Astronomen unter Leitung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik die Masse eines Schwarzen Lochs in einer Galaxie nur 2 Milliarden Jahre nach dem Urknall bestimmt. Eine Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik (MPE).


Illustration der “GRAVITY+”-Beobachtungen eines Quasars im frühen Universum. Das Hintergrundbild zeigt die Entwicklung des Universums seit dem Urknall, mit dem Quasar J0920 (künstlerische Darstellung), dessen Licht 11 Milliarden Jahre unterwegs war. Die Beobachtungen wurden durch die Kombination aller vier VLT-Teleskope möglich, und ergeben Messungen der Geschwindigkeit von Materie in der Nähe des zentralen, supermassereichen Schwarzen Lochs. (Bild: T. Shimizu; Hintergrundbild: NASA/WMAP; Quasar-Abbildung: ESO/M. Kornmesser; Teleskope: ESO/G. Hüdepohl)

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Viele Grüße, James

Anschnallen! Diese NASA-Simulation zeigt den Fall in ein Schwarzes Loch der Größe von Sagittarius A, bei der anderen Simultation wird der Ereignishorizont knapp verfehlt. 
https://science.nasa.gov/supermassive-black-holes/new-nasa-black-hole-visualization-takes-viewers-beyond-the-brink/


https://www.youtube.com/watch?v=chhcwk4-esM&t=3s

https://www.youtube.com/watch?v=dGEIsnBRWGs&t=2s

 

Kommentar von der NASA im ersten Video:
"Ein aktuelles Notebook würde für die Berechnung der gezeigten Simulation mehr als ein JAHRZEHNT benötigen!
Der Supercomputer 'Discover' der NASA hat dafür nur 5 Tage gebraucht, wobei er aber nur 0,3% seiner Leistung eingesetzt hat."

Zum Hintergrund:
Discover schafft 8,1 Petaflops (das sind 8 Billiarden Gleitkommaoperationen pro Sekunde), gilt aber mittlerweile auch schon wieder als veraltet. Was ein kleines bischen nachvollziehbar ist, denn eine Nvidia GeForce RTX 4090 Gaming-Grafikkarte schafft aktuell immerhin theoretisch das 100stel davon, auch wenn man das natürlich nicht vernünftig vergleichen kann.