Die Forschung bestätigt, dass Schwarze Löcher eine von Einstein vorgeschlagene "Einsturzzone" besitzen.
Ein Team von Astronomen hat mit Teleskopen, die Röntgenstrahlen auffangen können, endlich eine lange ignorierte Region eines Schwarzen Lochs entdeckt, das etwa 10 000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Dieses Gebiet, das als "Einsturzgebiet" bekannt ist, war wegen des Mangels an verfügbaren Daten übersehen worden. Andrew Mummery, Forscher und Hauptautor der Studie, die in der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht wurde, sagte: "Wir haben diese Region bisher ignoriert, weil uns die Daten fehlten. Aber jetzt, wo wir sie haben, können wir sie nicht mehr anders erklären."
Schwarze Löcher haben schon früher dazu beigetragen, Albert Einsteins bahnbrechende Theorie, die allgemeine Relativitätstheorie, zu verifizieren. Das erste Bild eines schwarzen Lochs, das 2019 aufgenommen wurde, untermauerte die Annahme, dass die Schwerkraft einfach das Gewebe der Raumzeit ist, das von der Materie gekrümmt wird.
Auch andere Vorhersagen Einsteins haben sich im Laufe der Zeit als richtig erwiesen, darunter Gravitationswellen und die universelle Geschwindigkeitsgrenze. Mummery, Stipendiat an der Leverhulme-Peierls-Abteilung der Universität Oxford, fügte hinzu: "Es ist schwer, gegen ihn zu wetten."
Die Suche nach dieser schwer fassbaren Region war bewusst, wie Mummery verriet. "Wir haben gezielt nach dieser Region gesucht - das war immer der Plan. Wir haben lange darüber gestritten, ob wir sie jemals finden würden. Die Leute sagten, es sei unmöglich, also ist die Bestätigung, dass er da ist, wirklich aufregend."
Wie am Rande eines Wasserfalls
Gegenstand dieser Studie ist ein System namens MAXI J1820 + 070, das aus einem Stern, der kleiner als die Sonne ist, und einem schwarzen Loch mit einer geschätzten Masse von 7-8 Sonnenmassen besteht. Die Autoren der Studie untersuchten mit den weltraumgestützten Teleskopen NuSTAR und NICER, wie das Plasma, ein heißes Gas, vom Stern zum Schwarzen Loch gezogen wird.
NuSTAR steht für das Nuclear Spectroscopic Telescope Array, während NICER (früher Neutron star Interior Composition Explorer) auf der Internationalen Raumstation montiert ist.
"Um diese schwarzen Löcher herum befinden sich große Scheiben mit rotierendem Material von nahen Sternen", so Mummery. "Das meiste davon ist stabil, d.h. es kann ruhig fließen, wie ein Fluss. Die abfallende Region hingegen ist wie der Rand eines Wasserfalls - der Halt ist weg, und man stürzt kopfüber ab. Die Hauptsicht ist der Fluss, aber der kleinste Teil davon ist das, was wir gefunden haben."
Im Gegensatz zum Ereignishorizont, der sich näher am Zentrum des Schwarzen Lochs befindet und alles am Entweichen hindert, einschließlich Licht und Strahlung, lässt die eintauchende Region Licht entweichen. Es ist jedoch die starke Anziehungskraft, die der Materie zum Verhängnis wird.
Diese Erkenntnisse könnten das Verständnis der Astronomen für die Entstehung und Entwicklung von Schwarzen Löchern verbessern. Mummery sagte: "Wir können viel über sie lernen, wenn wir diese Region untersuchen, weil sie direkt am Rand liegt und die meisten Informationen liefert."
Während ein Bild des Schwarzen Lochs selbst nicht möglich ist - es ist zu klein und zu weit entfernt -, versucht eine andere Gruppe von Oxford-Forschern, einen Film von einem Schwarzen Loch zu erstellen. Dies soll durch den Bau eines neuen Observatoriums, des Africa Millimeter Telescope in Namibia, erreicht werden. Mummery geht davon aus, dass diese Einrichtung innerhalb des nächsten Jahrzehnts betriebsbereit sein wird. Zusammen mit dem internationalen Projekt Event Horizon Telescope, das für das Bild des Schwarzen Lochs im Jahr 2019 verantwortlich ist, wird es den Astronomen ermöglichen, riesige Schwarze Löcher im Zentrum der Milchstraße und darüber hinaus zu beobachten und zu filmen.
Eine Verbindung zur Vergangenheit
Christopher Reynolds, Astronomieprofessor an der University of Maryland, ist der Ansicht, dass diese Beweise für die abtauchende Region es den Wissenschaftlern ermöglichen werden, die Modelle über das Verhalten der Materie in der Umgebung eines Schwarzen Lochs erheblich zu verfeinern. "Man kann damit die Rotationsrate des Schwarzen Lochs messen", so der Professor, der an der Untersuchung nicht beteiligt war.
Dan Wilkins, Forscher an der Stanford University in Kalifornien, hält diese Entwicklung für eine aufregende Perspektive, da 2018 eines der Schwarzen Löcher in unserer Galaxie eine helle Lichtexplosion auslöste, die von einem übermäßigen Ausstoß hochenergetischer Röntgenstrahlen begleitet wurde. "Wir hatten damals spekuliert, dass dieser Überschuss von der heißen Materie in der 'Sturzregion' stammt, aber wir hatten keine gründliche theoretische Erklärung dafür, wie diese Emission um ein Schwarzes Loch herum aussehen würde", sagte Wilkins, der auch an der aktuellen Studie nicht beteiligt war.
In dieser Studie, so erklärt er, wird genau diese Berechnung durchgeführt, wobei Einsteins Gravitationstheorie verwendet wird, um vorherzusagen, wie die Röntgenstrahlen, die von dem Material in der "eintauchenden Region" freigesetzt werden, beobachtet werden können. Diese Informationen wurden dann mit den Daten des Ausbruchs von 2018 verglichen. "Dies wird in den nächsten zehn Jahren ein wichtiger Bereich der Entdeckung sein", sagte Wilkins, "da wir noch leistungsfähigere Röntgenteleskope erwarten, die detailliertere Einblicke in die innersten Bereiche außerhalb des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs bieten werden."
Lesen Sie auch:
- Trotz der Unterstützung der internationalen Koalition hoffen die Huthi auf weitere Angriffe
- Nach Jahren der Kontroverse stimmt die EU umstrittenen Asylreformen zu
- Gaza-Krieg: Laut UN ordnet Israel die Evakuierung eines Fünftels von Khan Younis an
- Israel und Hamas arbeiten auf einen neuen Waffenstillstand im Gaza-Krieg hin
Quelle: edition.cnn.com
