Kleinste Monster Black Hole entdeckt

Das kleinste supermassive Schwarze Loch, das jemals identifiziert wurde, ist verschlingendes Material, ähnlich wie seine größeren Verwandten, und gibt Einblicke in die Entwicklung dieser Giganten.

Im Herzen einer Zwerggalaxie, die als RGG 118 bekannt ist, enthält das Schwarze Loch etwa 50.000 Mal mehr Masse als die Sonne. Es ist daher weniger als halb so schwer wie das zweitkleinste bekannte supermassive Schwarze Loch, so die Forscher. Ein NASA-Video über das kleine Schwarze Loch erklärt die Entdeckung.

"Es klingt vielleicht widersprüchlich, aber ein so kleines, großes schwarzes Loch zu finden, ist sehr wichtig", sagte die Hauptautorin Vivienne Baldassare, Doktorandin an der Universität von Michigan (UM) in Ann Arbor, in einer Erklärung. "Wir können Beobachtungen der leichtesten supermassiven Schwarzen Löcher verwenden, um besser zu verstehen, wie schwarze Löcher in verschiedenen Größen wachsen." [Bilder: Schwarze Löcher des Universums]

Es gibt zwei Arten von schwarzen Löchern - stellare Masse und supermassive. Stellar-Masse schwarze Löcher wiegen ein paar Mal so viel wie die Sonne und bilden sich nach dem Einsturz riesiger Sterne. Supermassive Schwarze Löcher befinden sich im Zentrum der meisten, wenn nicht sogar aller Galaxien. Man geht davon aus, dass sie sich entwickeln und mit der Ansammlung von Sternen, die sie bewohnen, wachsen.

RGG 118 befindet sich etwa 340 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt; Die Zwerggalaxie wurde ursprünglich vom Sloan Digital Sky Survey identifiziert. Baldassare und ihre Kollegen konnten die Masse des zentralen Schwarzen Lochs von RGG 118 bestimmen, indem sie die Gasbewegung in der Nähe des Zentrums der Galaxie mit dem 21 Fuß (6,5 Meter) großen Clay-Teleskop in Chile untersuchten.

Bei 50.000 Sonnenmassen ist das Schwarze Loch ein ziemlich leichtes. Zum Beispiel ist das zentrale supermassive Schwarze Loch der Milchstraße etwa 100 mal massiver. Die schwersten bekannten Schwarzen Löcher wiegen etwa 200.000 Mal so viel wie die in RGG 118.

"In gewissem Sinne ist es ein supermassives Schwarzes Loch," sagte Co-Autorin Elena Gallo von UM in einer anderen Aussage.

Das Team nutzte auch das Chandra Röntgen-Observatorium der NASA, um die Röntgenhelligkeit des heißen Gases von RGG 118 zu messen, mit der sie berechnen konnten, wie schnell das schwarze Loch Material verschlingt. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass RGG 118 Material mit etwa 1 Prozent der maximalen Rate verbraucht - ähnlich wie bei anderen, größeren supermassiven Schwarzen Löchern.

"Dieses kleine supermassive schwarze Loch verhält sich sehr ähnlich wie seine größeren und in manchen Fällen viel größeren Cousins", sagte Co-Autorin Amy Reines, ebenfalls von UM. "Das zeigt uns, dass Schwarze Löcher auf ähnliche Weise wachsen, egal wie groß sie sind."

Noch sind sich die Wissenschaftler nicht sicher, wie supermassive Schwarze Löcher entstehen und wachsen. Eine Idee besagt, dass riesige Gaswolken in schwarze Löcher "des Samens" kollabieren, die sich im Laufe der Zeit vereinigen, um die größeren, supermassiven schwarzen Löcher zu bilden. Andere Forscher glauben, dass sie sich bilden, wenn ein riesiger Stern, etwa 100 Mal so viel wie die Sonne, keinen Treibstoff mehr hat und in ein schwarzes Loch kollabiert.

"Dieses schwarze Loch in RGG 118 dient als Stellvertreter für jene im sehr frühen Universum und kann uns letztendlich dabei helfen, zu entscheiden, welche der beiden [Ideen] richtig ist", sagte Gallo.

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Aktive schwarze Löcher helfen dabei, die Entwicklung und Entwicklung ihrer Galaxien zu beeinflussen, indem sie die Temperatur und die Bewegung von Gas und Staub, die zu Sternen werden, regulieren. Die geringe Größe des Schwarzen Lochs von RGG 118 deutet darauf hin, dass die Zwerggalaxie wahrscheinlich nie eine Verschmelzung mit einem Nachbarn ertragen hat - der Prozess, durch den größere Galaxien wachsen sollen, so die Forscher.

"Diese kleinen Galaxien können als Analoga zu Galaxien im früheren Universum dienen", sagte Baldassare. "Indem wir untersuchen, wie Galaxien wie diese wachsen und ihre schwarzen Löcher füttern und wie die beiden sich gegenseitig beeinflussen, könnten wir ein besseres Verständnis dafür entwickeln, wie sich Galaxien im frühen Universum bildeten."

Die Forschung, zu der auch eine vierte Autorin, Jenny Greene von der Princeton University, gehörte, ist online in den Astrophysical Journal Letters verfügbar.