Neugeborene Schwarze Löcher

Künstlerische Darstellung des Swift-Raumfahrzeugs. Bildnachweis: Spectrum Astro / NASA Zum Vergrößern anklicken
Wissenschaftler, die den Swift-Satelliten der NASA nutzen, sagen, sie hätten neugeborene Schwarze Löcher, die nur Sekunden alt sind, in einem verwirrten Zustand gefunden. Die Löcher verbrauchen Material, das in sie fällt, während sie anderes Material mit hoher Geschwindigkeit wegschieben.

Diese schwarzen Löcher entstehen in massiven Sternexplosionen. Eine anfängliche Explosion löscht den Stern aus, doch die chaotische Aktivität des Schwarzen Lochs scheint die Explosion innerhalb weniger Minuten mehrmals wieder zu aktivieren. Dies ist eine dramatisch andere Sichtweise des Sterntodes, die mehrere explosive Ausbrüche und nicht nur einen einzigen Knall mit sich bringt, wie zuvor angenommen.

"Sterne explodieren in den ersten Minuten nach der ersten Explosion zwei-, drei- und manchmal viermal", sagte Prof. David Burrows vom Penn State, University Park, Pennsylvania. Strahlen. Die Energien sind viel größer als erwartet “, fügte er hinzu.

Wissenschaftler haben dieses Phänomen bei fast der Hälfte der von Swift entdeckten längeren Gammastrahlenausbrüche beobachtet. Diese Gammastrahlen sind die stärksten bekannten Explosionen. Sie sind Vorläufer einer massiven Sternexplosion namens Hypernova, die größer ist als eine Supernova. Mit Swift können Wissenschaftler endlich Gammastrahlenausbrüche innerhalb von Minuten nach dem Auslöser anstelle von Stunden oder Tagen sehen und sind mit der Aktivität von Neugeborenen im Schwarzen Loch vertraut.

Bis zu dieser letzten Entdeckung von Swift nahmen die Wissenschaftler ein einfaches Szenario einer einzelnen Explosion an, gefolgt von einem anmutigen Nachglühen der sterbenden Glut. Das neue Szenario einer Explosion, gefolgt von einer Reihe starker „Schluckaufe“, zeigt sich besonders deutlich in einem Gammastrahlenausbruch vom 2. Mai 2005 mit dem Namen GRB 050502B. Dieser Ausbruch dauerte 17 Sekunden in den frühen Morgenstunden im Sternbild Löwe. Ungefähr 500 Sekunden später entdeckte Swift eine Spitze im Röntgenlicht, die ungefähr 100-mal heller war als alles, was zuvor gesehen wurde.

Zuvor gab es Hinweise auf eine „Röntgenbeule“ zwischen dem Ausbruch und dem Nachleuchten in früheren Gammastrahlenausbrüchen, die etwa eine Minute nach dem Ausbruch auftraten. Swift hat mehr als ein Dutzend eindeutige Fälle von Mehrfachexplosionen gesehen. Es gibt verschiedene Theorien, um dieses neu entdeckte Phänomen zu beschreiben, und die meisten weisen auf das Vorhandensein eines neugeborenen Schwarzen Lochs hin.

"Das neu gebildete Schwarze Loch macht sich sofort an die Arbeit", sagte Prof. Peter Meszaros vom Penn State, Leiter des Swift-Theorie-Teams. "Wir sind uns noch nicht über die Details im Klaren, aber es scheint chaotisch zu sein. Materie fällt in das Schwarze Loch, das viel Energie freisetzt. Andere Materie wird vom Schwarzen Loch weggesprengt und fliegt in das interstellare Medium. Dies ist keineswegs ein reibungsloser Betrieb “, fügte er hinzu.

Eine andere Theorie besagt, dass der Materialstrahl, der vom toten Stern wegschießt, auf sich selbst zurückfällt und Stoßwellen im Strahlkern erzeugt, die Gasklumpen zusammenstoßen und Röntgenlicht erzeugen.

"Nichts davon wurde zuvor realisiert, nur weil wir nicht schnell genug zum Ort der Explosion gelangen konnten", sagte Dr. Neil Gehrels vom Goddard Space Flight Center der NASA, Greenbelt, Md., Swift Principal Investigator. „Swift hat die einzigartige Fähigkeit, Bursts zu erkennen und seine röntgen- und ultraviolettoptischen Teleskope innerhalb von Minuten in die Glut der Explosion zu verwandeln. Als solches entdeckt Swift neue Burst-Details, die die Theorie möglicherweise neu schreiben “, sagte Gehrels.

Swift trägt drei Hauptinstrumente: das Burst Alert Telescope (BAT); Röntgenteleskop (XRT); und das Ultraviolett / Optische Teleskop (UVOT). Die heutige Ankündigung basiert weitgehend auf XRT-Daten. Das XRT wurde in Penn State mit Partnern am Brera Astronomical Observatory in Italien und an der University of Leicester in England gebaut.

Swift wurde im November 2004 gestartet. Es ist eine NASA-Mission in Zusammenarbeit mit der italienischen Weltraumbehörde und dem Forschungsrat für Teilchenphysik und Astronomie, Großbritannien. Swift wird von Goddard verwaltet. Penn State kontrolliert Wissenschaft und Flugbetrieb vom Mission Operations Center in University Park, Pennsylvania. Das Raumschiff wurde in Zusammenarbeit mit nationalen Labors, Universitäten und internationalen Partnern gebaut.

Ein Artikel, in dem diese Ergebnisse diskutiert werden, erscheint heute online im Science Express und in der Science-Ausgabe vom 9. September. Burrows ist Hauptautor des Papiers.

Weitere Informationen zu dieser Forschung im Internet finden Sie unter:
http://www.nasa.gov/vision/universe/watchtheskies/double_burst.html

Originalquelle: NASA-Pressemitteilung

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