Von allen hypothetischen Objekten im Universum, die von wissenschaftlichen Theorien vorhergesagt werden, machen Schwarze Löcher den unheimlichsten Eindruck. Und obwohl Annahmen über ihre Existenz fast anderthalb Jahrhunderte vor Einsteins Veröffentlichung der allgemeinen Relativitätstheorie zum Ausdruck kamen, wurden vor kurzem überzeugende Beweise für die Realität ihrer Existenz erhalten.
Betrachten wir zunächst, wie die allgemeine Relativitätstheorie die Frage nach der Natur der Schwerkraft angeht. Das Newtonsche Gravitationsgesetz besagt, dass eine Kraft der gegenseitigen Anziehung zwischen zwei beliebigen massiven Körpern im Universum wirkt. Aufgrund dieser Anziehungskraft dreht sich die Erde um die Sonne. Die allgemeine Relativitätstheorie zwingt uns, das Sonne-Erde-System anders zu betrachten. Nach dieser Theorie scheint in Gegenwart eines so massiven Himmelskörpers wie der Sonne die Raumzeit unter ihrem Gewicht perforiert zu sein, und die Gleichmäßigkeit ihres Gewebes ist gestört. Stellen Sie sich ein elastisches Trampolin vor, auf dem ein schwerer Ball (z. B. aus einer Kegelbahn) ruht. Der gedehnte Stoff biegt sich unter seinem Gewicht und erzeugt ein Vakuum um ihn herum. Auf die gleiche Weise schiebt die Sonne die Raumzeit um sich herum.
Nach diesem Bild rollt die Erde einfach um den geformten Trichter (mit der Ausnahme, dass eine kleine Kugel, die auf einem Trampolin um eine schwere Kugel rollt, unweigerlich an Geschwindigkeit verliert und sich einer großen nähert). Und was wir gewöhnlich als die Schwerkraft in unserem täglichen Leben wahrnehmen, ist auch nichts anderes als eine Änderung der Geometrie der Raumzeit und keine Kraft im Newtonschen Verständnis. Bisher wurde keine erfolgreichere Erklärung der Natur der Schwerkraft als die allgemeine Relativitätstheorie erfunden.
Stellen Sie sich nun vor, was passieren wird, wenn wir - im Rahmen des vorgeschlagenen Bildes - die Masse eines schweren Balls erhöhen und erhöhen, ohne seine physische Größe zu erhöhen? Da der Trichter absolut elastisch ist, wird er tiefer, bis seine Oberkanten irgendwo hoch über der vollständig schweren Kugel zusammenlaufen, und dann hört er von der Oberfläche aus gesehen einfach auf zu existieren. Im realen Universum schlägt das Objekt, nachdem es eine ausreichende Masse und Dichte an Materie angesammelt hat, eine Raum-Zeit-Falle um sich herum, das Gefüge der Raum-Zeit schließt sich und es verliert seine Verbindung mit dem Rest des Universums und wird für es unsichtbar. So erscheint ein Schwarzes Loch.
Schwarzschild und seine Zeitgenossen glaubten, dass solche seltsamen Weltraumobjekte in der Natur nicht existierten. Einstein selbst vertrat nicht nur diesen Standpunkt, sondern glaubte auch fälschlicherweise, dass es ihm gelungen war, seine Meinung mathematisch zu untermauern.
In den 1930er Jahren bewies der junge indische Astrophysiker Chandrasekhar, dass ein Stern, der seinen Kernbrennstoff verbraucht hat, seine Hülle abwirft und sich nur dann in einen langsam abkühlenden weißen Zwerg verwandelt, wenn seine Masse weniger als das 1,4-fache der Masse der Sonne beträgt. Bald erkannte der Amerikaner Fritz Zwicky, dass Supernova-Explosionen extrem dichte Körper aus Neutronenmaterie produzieren. später kam Lev Landau zu dem gleichen Schluss. Nach der Arbeit von Chandrasekhar war es offensichtlich, dass nur Sterne mit einer Masse von mehr als 1,4 Sonnenmassen eine solche Entwicklung durchlaufen können. Daher stellte sich natürlich die Frage: Gibt es eine obere Massengrenze für Supernovae, die Neutronensterne zurücklassen?
In den späten 1930er Jahren stellte der zukünftige Vater der amerikanischen Atombombe, Robert Oppenheimer, fest, dass eine solche Grenze existiert und einige Sonnenmassen nicht überschreitet. Eine genauere Beurteilung war damals nicht möglich; Es ist jetzt bekannt, dass die Massen der Neutronensterne im Bereich von 1,5 bis 3 liegen müssen. Aber selbst aus den ungefähren Berechnungen von Oppenheimer und seinem Doktoranden George Volkov folgte, dass die massereichsten Nachkommen von Supernovae keine Neutronensterne werden, sondern in einen anderen Zustand übergehen. 1939 bewiesen Oppenheimer und Hartland Snyder anhand eines idealisierten Modells, dass sich ein massiver kollabierender Stern auf seinen Gravitationsradius zusammenzieht. Aus ihren Formeln folgt tatsächlich, dass der Stern hier nicht aufhört, aber die Mitautoren von einer solch radikalen Schlussfolgerung Abstand genommen haben.
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1911-09-07 - 2008-13-04.
Die endgültige Antwort wurde in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts durch die Bemühungen einer ganzen Galaxie brillanter theoretischer Physiker, einschließlich sowjetischer, gefunden. Es stellte sich heraus, dass ein solcher Zusammenbruch den Stern immer "vollständig" komprimiert und seine Substanz vollständig zerstört. Infolgedessen entsteht eine Singularität, ein "Superkonzentrat" des Gravitationsfeldes, das in einem unendlich kleinen Volumen geschlossen ist. Für ein stationäres Loch ist dies ein Punkt, für ein rotierendes ein Ring. Die Krümmung der Raum-Zeit und folglich die Gravitationskraft nahe der Singularität tendieren zur Unendlichkeit. Ende 1967 war der amerikanische Physiker John Archibald Wheeler der erste, der einen solchen endgültigen Sternenkollaps als Schwarzes Loch bezeichnete. Der neue Begriff verliebte sich in Physiker und begeisterte Journalisten, die ihn auf der ganzen Welt verbreiteten (obwohl die Franzosen ihn zunächst nicht mochten, da der Ausdruck trou noir zweifelhafte Assoziationen nahelegte).
Die wichtigste Eigenschaft eines Schwarzen Lochs ist, dass alles, was in es eindringt, nicht zurückkommt. Dies gilt sogar für Licht, weshalb Schwarze Löcher ihren Namen haben: Ein Körper, der das gesamte auf ihn fallende Licht absorbiert und kein eigenes emittiert, scheint absolut schwarz zu sein. Gemäß der allgemeinen Relativitätstheorie kann ein Objekt, wenn es sich in einer kritischen Entfernung dem Zentrum eines Schwarzen Lochs nähert - diese Entfernung wird als Schwarzschild-Radius bezeichnet - niemals zurückkehren. (Der deutsche Astronom Karl Schwarzschild (1873-1916) berechnete in den letzten Jahren seines Lebens unter Verwendung der Gleichungen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie das Gravitationsfeld um eine Masse von null Volumen.) Für die Masse der Sonne beträgt der Schwarzschild-Radius 3 km, dh um unseren zu drehen Die Sonne steht in einem schwarzen Loch, Sie müssen ihre gesamte Masse auf die Größe einer kleinen Stadt verdichten!
Innerhalb des Schwarzschild-Radius sagt die Theorie noch seltsamere Phänomene voraus: Die gesamte Materie eines Schwarzen Lochs sammelt sich in einem unendlich kleinen Punkt unendlicher Dichte in seinem Zentrum - Mathematiker nennen ein solches Objekt eine singuläre Störung. Mit einer unendlichen Dichte nimmt jede endliche Masse der Materie mathematisch gesehen ein räumliches Volumen von Null ein. Ob dieses Phänomen tatsächlich in einem Schwarzen Loch auftritt, können wir natürlich nicht experimentell überprüfen, da nicht alles, was in den Schwarzschild-Radius gelangt, nicht zurückkommt.
Wenn wir also nicht die Möglichkeit haben, ein Schwarzes Loch im traditionellen Sinne des Wortes „Aussehen“zu „untersuchen“, können wir seine Anwesenheit dennoch durch indirekte Anzeichen des Einflusses seines supermächtigen und völlig ungewöhnlichen Gravitationsfeldes auf die Materie um es herum erkennen.
Supermassive Schwarze Löcher
Im Zentrum unserer Milchstraße und anderer Galaxien befindet sich ein unglaublich massives Schwarzes Loch, das millionenfach schwerer ist als die Sonne. Diese supermassiven Schwarzen Löcher (wie sie diesen Namen erhielten) wurden entdeckt, indem die Natur der Bewegung interstellaren Gases in der Nähe der Zentren von Galaxien beobachtet wurde. Nach Beobachtungen zu urteilen, drehen sich Gase in enger Entfernung von einem supermassiven Objekt, und einfache Berechnungen unter Verwendung der Gesetze der Newtonschen Mechanik zeigen, dass das Objekt, das sie anzieht, mit einem mageren Durchmesser eine monströse Masse hat. Nur ein Schwarzes Loch kann auf diese Weise das interstellare Gas im Zentrum der Galaxie drehen. Tatsächlich haben Astrophysiker bereits Dutzende solcher massiven Schwarzen Löcher in den Zentren benachbarter Galaxien gefunden und vermuten stark, dass das Zentrum einer Galaxie ein Schwarzes Loch ist.
Schwarze Löcher der Sternmasse
Nach unseren aktuellen Vorstellungen über die Entwicklung der Sterne streut ein Stern mit einer Masse von mehr als 30 Sonnenmassen bei einer Supernova-Explosion, seine äußere Hülle streut und seine inneren Schichten kollabieren schnell zum Zentrum hin und bilden ein schwarzes Loch anstelle des Sterns, der seine Treibstoffreserven aufgebraucht hat. Es ist praktisch unmöglich, ein im interstellaren Raum isoliertes Schwarzes Loch dieses Ursprungs zu entdecken, da es sich in einem verdünnten Vakuum befindet und sich in keiner Weise in Form von Gravitationswechselwirkungen manifestiert. Wenn ein solches Loch jedoch Teil eines Doppelsternsystems war (zwei heiße Sterne umkreisen ihren Schwerpunkt), übt das Schwarze Loch immer noch einen Gravitationseffekt auf seinen Zwillingsstern aus. Astronomen haben heute mehr als ein Dutzend Kandidaten für die Rolle solcher Sternensysteme.obwohl für keinen von ihnen starke Beweise erhalten wurden.
In einem binären System mit einem Schwarzen Loch in seiner Zusammensetzung "fließt" die Substanz des "lebenden" Sterns unweigerlich in Richtung des Schwarzen Lochs. Und die vom Schwarzen Loch angesaugte Substanz wirbelt, wenn sie spiralförmig in das Schwarze Loch fällt, und verschwindet beim Überqueren des Schwarzschild-Radius. Bei Annäherung an die tödliche Grenze wird sich die in den Trichter des Schwarzen Lochs gesaugte Substanz jedoch aufgrund der erhöhten Häufigkeit von Kollisionen zwischen den vom Loch absorbierten Partikeln zwangsläufig verdicken und erwärmen, bis sie sich auf die Energien der Wellenstrahlung im Röntgenbereich des elektromagnetischen Spektrums erwärmt. Astronomen können die Häufigkeit von Änderungen der Intensität derartiger Röntgenstrahlung messen und im Vergleich mit anderen verfügbaren Daten die ungefähre Masse eines Objekts berechnen, das Materie auf sich selbst "zieht". Wenn die Masse des Objekts die Chandrasekhar-Grenze (1,4 Sonnenmassen) überschreitet,Dieses Objekt kann kein weißer Zwerg sein, in dem unser Stern zur Entartung bestimmt ist. In den meisten identifizierten Fällen der Beobachtung solcher binären Röntgensterne ist ein Neutronenstern ein massives Objekt. Es wurden jedoch bereits mehr als ein Dutzend Fälle gezählt, bei denen die einzige vernünftige Erklärung das Vorhandensein eines Schwarzen Lochs in einem Doppelsternsystem ist.
Alle anderen Arten von Schwarzen Löchern sind viel spekulativer und basieren ausschließlich auf theoretischen Untersuchungen - es gibt überhaupt keine experimentellen Beweise für ihre Existenz. Erstens sind dies schwarze Mini-Löcher mit einer Masse, die mit der Masse eines Berges vergleichbar und auf den Radius eines Protons komprimiert ist. Die Idee ihres Ursprungs im Anfangsstadium der Bildung des Universums unmittelbar nach dem Urknall wurde vom englischen Kosmologen Stephen Hawking zum Ausdruck gebracht (siehe Das verborgene Prinzip der Irreversibilität der Zeit). Hawking schlug vor, dass Mini-Loch-Explosionen das wahrhaft mysteriöse Phänomen der gemeißelten Gammastrahlenausbrüche im Universum erklären könnten. Zweitens sagen einige Theorien über Elementarteilchen die Existenz eines echten Siebs von Schwarzen Löchern im Universum - auf Mikroebene - voraus, die eine Art Schaum aus der Verschwendung des Universums sind. Der Durchmesser solcher Mikrolöcher soll etwa 10–33 cm betragen - sie sind milliardenfach kleiner als ein Proton. Im Moment haben wir keine Hoffnung auf eine experimentelle Überprüfung selbst der Tatsache, dass solche Schwarzlochpartikel existieren, geschweige denn, ihre Eigenschaften irgendwie zu untersuchen.
Und was passiert mit dem Betrachter, wenn er sich plötzlich auf der anderen Seite des Gravitationsradius befindet, der auch als Ereignishorizont bezeichnet wird? Hier beginnt die erstaunlichste Eigenschaft der Schwarzen Löcher. Nicht umsonst haben wir immer die Zeit oder vielmehr die Raumzeit erwähnt, wenn wir von Schwarzen Löchern sprechen. Nach Einsteins Relativitätstheorie wird seine Masse umso größer, je schneller sich ein Körper bewegt, aber desto langsamer beginnt die Zeit zu vergehen! Bei niedrigen Geschwindigkeiten ist dieser Effekt unter normalen Bedingungen unsichtbar. Wenn sich der Körper (Raumschiff) jedoch mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegt, nimmt seine Masse zu und die Zeit verlangsamt sich! Wenn die Geschwindigkeit des Körpers gleich der Lichtgeschwindigkeit ist, geht die Masse ins Unendliche und die Zeit stoppt! Dies wird durch strenge mathematische Formeln belegt. Gehen wir zurück zum Schwarzen Loch. Stellen wir uns eine fantastische Situation vorwenn sich ein Raumschiff mit Astronauten an Bord seinem Gravitationsradius oder Ereignishorizont nähert. Es ist klar, dass der Ereignishorizont so benannt ist, weil wir alle Ereignisse (im Allgemeinen etwas beobachten) nur bis zu dieser Grenze beobachten können. Dass wir diese Grenze nicht einhalten können. Trotzdem fühlen sich die Astronauten im Raumschiff, das sich dem Schwarzen Loch nähert, genauso wie zuvor, weil auf ihrer Uhr läuft die Zeit "normal". Das Raumschiff wird ruhig den Ereignishorizont überqueren und weiterfahren. Da seine Geschwindigkeit jedoch nahe an der Lichtgeschwindigkeit liegt, erreicht das Raumschiff buchstäblich in einem Moment die Mitte des Schwarzen Lochs.dass wir alle Ereignisse (im Allgemeinen etwas beobachten) nur bis zu dieser Grenze beobachten können. Dass wir diese Grenze nicht einhalten können. Trotzdem fühlen sich die Astronauten im Raumschiff, das sich dem Schwarzen Loch nähert, genauso wie zuvor, weil auf ihrer Uhr läuft die Zeit "normal". Das Raumschiff wird ruhig den Ereignishorizont überqueren und weiterfahren. Da seine Geschwindigkeit jedoch nahe an der Lichtgeschwindigkeit liegt, erreicht das Raumschiff buchstäblich in einem Moment die Mitte des Schwarzen Lochs.dass wir alle Ereignisse (im Allgemeinen etwas beobachten) nur bis zu dieser Grenze beobachten können. Dass wir diese Grenze nicht einhalten können. Trotzdem fühlen sich die Astronauten im Raumschiff, das sich dem Schwarzen Loch nähert, genauso wie zuvor, weil auf ihrer Uhr läuft die Zeit "normal". Das Raumschiff wird ruhig den Ereignishorizont überqueren und weiterfahren. Da seine Geschwindigkeit jedoch nahe an der Lichtgeschwindigkeit liegt, erreicht das Raumschiff buchstäblich in einem Moment die Mitte des Schwarzen Lochs. Da seine Geschwindigkeit jedoch nahe an der Lichtgeschwindigkeit liegt, erreicht das Raumschiff buchstäblich in einem Moment die Mitte des Schwarzen Lochs. Da seine Geschwindigkeit jedoch nahe an der Lichtgeschwindigkeit liegt, erreicht das Raumschiff buchstäblich in einem Moment die Mitte des Schwarzen Lochs.
Und für einen externen Beobachter bleibt das Raumschiff einfach am Ereignishorizont stehen und bleibt fast für immer dort! Dies ist das Paradox der kolossalen Gravitation von Schwarzen Löchern. Die Frage ist natürlich, ob die Astronauten überleben und nach der Uhr eines externen Beobachters ins Unendliche gehen. Nein. Und der Punkt ist überhaupt nicht die enorme Gravitation, sondern die Gezeitenkräfte, die in einem so kleinen und massiven Körper in kleinen Entfernungen stark variieren. Wenn ein Astronaut 1 m 70 cm groß ist, sind die Gezeitenkräfte an seinem Kopf viel geringer als an seinen Füßen und er wird am Ereignishorizont einfach auseinandergerissen. Im Allgemeinen haben wir also herausgefunden, was Schwarze Löcher sind, aber bisher haben wir über Schwarze Löcher mit Sternmasse gesprochen. Derzeit ist es Astronomen gelungen, supermassereiche Schwarze Löcher zu finden, deren Masse eine Milliarde Sonnen betragen kann!Supermassive Schwarze Löcher unterscheiden sich in ihren Eigenschaften nicht von ihren kleineren Gegenstücken. Sie sind nur viel massereicher und befinden sich in der Regel in den Zentren der Galaxien - den Sterninseln des Universums. Im Zentrum unserer Galaxie (Milchstraße) befindet sich auch ein supermassereiches Schwarzes Loch. Die kolossale Masse solcher Schwarzen Löcher wird es ermöglichen, sie nicht nur in unserer Galaxie zu suchen, sondern auch in den Zentren entfernter Galaxien, die sich in einer Entfernung von Millionen und Milliarden Lichtjahren von der Erde und der Sonne befinden. Europäische und amerikanische Wissenschaftler haben weltweit nach supermassiven Schwarzen Löchern gesucht, die sich nach modernen theoretischen Berechnungen im Zentrum jeder Galaxie befinden sollten. Die kolossale Masse solcher Schwarzen Löcher wird es ermöglichen, sie nicht nur in unserer Galaxie zu suchen, sondern auch in den Zentren entfernter Galaxien, die sich in einer Entfernung von Millionen und Milliarden Lichtjahren von der Erde und der Sonne befinden. Europäische und amerikanische Wissenschaftler haben weltweit nach supermassiven Schwarzen Löchern gesucht, die sich nach modernen theoretischen Berechnungen im Zentrum jeder Galaxie befinden sollten. Die kolossale Masse solcher Schwarzen Löcher wird es ermöglichen, sie nicht nur in unserer Galaxie zu suchen, sondern auch in den Zentren entfernter Galaxien, die sich in einer Entfernung von Millionen und Milliarden Lichtjahren von der Erde und der Sonne befinden. Europäische und amerikanische Wissenschaftler haben weltweit nach supermassiven Schwarzen Löchern gesucht, die sich nach modernen theoretischen Berechnungen im Zentrum jeder Galaxie befinden sollten.
Moderne Technologie ermöglicht es, das Vorhandensein dieser Kollapsare in benachbarten Galaxien zu erkennen, aber nur sehr wenige von ihnen wurden entdeckt. Dies bedeutet, dass sich entweder Schwarze Löcher einfach in dichten Gas- und Staubwolken im zentralen Teil der Galaxien verstecken oder sich in weiter entfernten Ecken des Universums befinden. So können Schwarze Löcher durch die Röntgenstrahlung erkannt werden, die während der Akkretion von Materie auf ihnen emittiert wird, und um eine Zählung solcher Quellen durchzuführen, wurden Satelliten mit Röntgenteleskopen an Bord in den erdnahen Comicraum gestartet. Bei der Suche nach Röntgenquellen stellten die Weltraumobservatorien Chandra und Rossi fest, dass der Himmel mit Hintergrundröntgenstrahlen gefüllt und millionenfach heller als sichtbares Licht war. Ein Großteil dieser Hintergrundröntgenstrahlung vom Himmel muss von Schwarzen Löchern stammen. Normalerweise sprechen sie in der Astronomie über drei Arten von Schwarzen Löchern. Das erste sind schwarze Löcher mit Sternmassen (etwa 10 Sonnenmassen). Sie werden aus massiven Sternen gebildet, wenn ihnen der Kernbrennstoff ausgeht. Das zweite sind supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien (Massen von einer Million bis Milliarden der Sonne). Und schließlich gibt es zu Beginn des Lebens des Universums ursprüngliche Schwarze Löcher, deren Massen klein sind (in der Größenordnung der Masse eines großen Asteroiden). Somit bleibt ein großer Bereich möglicher Schwarzlochmassen ungefüllt. Aber wo sind diese Löcher? Indem sie den Raum mit Röntgenstrahlen füllen, wollen sie dennoch nicht ihr wahres "Gesicht" zeigen. Um jedoch eine klare Theorie der Beziehung zwischen Hintergrundröntgenstrahlung und Schwarzen Löchern zu erstellen, müssen Sie deren Anzahl kennen. Derzeit ist es Weltraumteleskopen gelungen, nur eine geringe Anzahl von supermassiven Schwarzen Löchern zu entdecken, deren Existenz als bewiesen angesehen werden kann. Indirekte Zeichen ermöglichen es uns, die Anzahl der beobachteten Schwarzen Löcher, die für die Hintergrundstrahlung verantwortlich sind, auf 15% zu bringen. Man muss davon ausgehen, dass sich der Rest der supermassiven Schwarzen Löcher einfach hinter einer dicken Schicht von Staubwolken versteckt, die nur energiereiche Röntgenstrahlen durchlassen oder zu weit entfernt sind, um mit modernen Beobachtungsmitteln erfasst zu werden.dass sich der Rest der supermassiven Schwarzen Löcher einfach hinter einer dicken Schicht staubiger Wolken versteckt, die nur hochenergetische Röntgenstrahlen durchlassen oder zu weit entfernt sind, um von modernen Beobachtungsgeräten erfasst zu werden.dass sich der Rest der supermassiven Schwarzen Löcher einfach hinter einer dicken Schicht staubiger Wolken versteckt, die nur hochenergetische Röntgenstrahlen durchlassen oder zu weit entfernt sind, um von modernen Beobachtungsgeräten erfasst zu werden.
Supermassives Schwarzes Loch (Nachbarschaft) im Zentrum der Galaxie M87 (Röntgenbild). Ein Auswurf (Jet) aus dem Ereignishorizont ist sichtbar. Bild von der Website www.college.ru/astronomy
Das Auffinden versteckter Schwarzer Löcher ist eine der größten Herausforderungen der modernen Röntgenastronomie. Die jüngsten Durchbrüche in diesem Bereich, die mit der Forschung mit den Chandra- und Rossi-Teleskopen verbunden sind, decken jedoch nur den Niedrigenergiebereich von Röntgenstrahlen ab - ungefähr 2000–20.000 Elektronenvolt (zum Vergleich beträgt die Energie der optischen Strahlung etwa 2 Elektronenvolt). Volt). Wesentliche Änderungen an diesen Studien können durch das europäische Weltraumteleskop "Integral" vorgenommen werden, das mit Energien von 20.000 bis 300.000 Elektronenvolt in den noch unzureichend untersuchten Bereich der Röntgenstrahlen eindringen kann. Die Bedeutung der Untersuchung dieser Art von Röntgenstrahlen besteht darin, dass, obwohl der Röntgenhintergrund des Himmels eine niedrige Energie aufweist, vor diesem Hintergrund mehrere Strahlungsspitzen (Punkte) mit einer Energie von etwa 30.000 Elektronenvolt auftreten. Wissenschaftler öffnen gerade den Schleier des Geheimnisses dessen, was zu diesen Spitzen führt, und das Integral ist das erste ausreichend empfindliche Teleskop, das solche Röntgenquellen finden kann. Laut Astronomen entstehen durch energiereiche Strahlen sogenannte Compton-dicke Objekte, dh supermassereiche Schwarze Löcher, die von einer staubigen Hülle umgeben sind. Es sind die Compton-Objekte, die für die 30.000 Elektronenvolt-Röntgenpeaks im Hintergrundstrahlungsfeld verantwortlich sind. Es sind die Compton-Objekte, die für die 30.000 Elektronenvolt-Röntgenpeaks im Hintergrundstrahlungsfeld verantwortlich sind. Es sind die Compton-Objekte, die für die 30.000 Elektronenvolt-Röntgenpeaks im Hintergrundstrahlungsfeld verantwortlich sind.
Im weiteren Verlauf der Forschung kamen die Wissenschaftler jedoch zu dem Schluss, dass Compton-Objekte nur 10% der Anzahl der Schwarzen Löcher ausmachen, die energiereiche Spitzen erzeugen sollten. Dies ist ein ernstes Hindernis für die Weiterentwicklung der Theorie. Die fehlenden Röntgenstrahlen kommen also nicht von Compton-dicken, sondern von gewöhnlichen supermassiven Schwarzen Löchern? Was ist dann mit den Staubvorhängen für energiearme Röntgenstrahlen? Die Antwort scheint in der Tatsache zu liegen, dass viele Schwarze Löcher (Compton-Objekte) genug Zeit hatten, um all das Gas und den Staub zu absorbieren, die sie umhüllten, aber vorher hatten sie die Möglichkeit, sich mit energiereichen Röntgenstrahlen zu deklarieren. Nachdem solche Schwarzen Löcher die gesamte Materie absorbiert hatten, konnten sie am Ereignishorizont bereits keine Röntgenstrahlen erzeugen. Es wird klar, warum diese schwarzen Löcher nicht erkannt werden können.und es wird möglich, die fehlenden Quellen der Hintergrundstrahlung ihrem Konto zuzuschreiben, da, obwohl das Schwarze Loch nicht mehr emittiert, die zuvor von ihm erzeugte Strahlung ihre Reise durch das Universum fortsetzt. Es ist jedoch durchaus möglich, dass die fehlenden Schwarzen Löcher versteckter sind, als Astronomen annehmen, dh die Tatsache, dass wir sie nicht sehen, bedeutet nicht, dass sie es nicht sind. Wir haben einfach nicht genug Beobachtungskraft, um sie zu sehen. In der Zwischenzeit planen NASA-Wissenschaftler, die Suche nach versteckten Schwarzen Löchern noch weiter in das Universum hinein auszudehnen. Dort befindet sich der Unterwasserteil des Eisbergs, heißt es. Im Rahmen der Swift-Mission werden mehrere Monate lang Forschungsarbeiten durchgeführt. Das Eindringen in das tiefe Universum wird das Verstecken von Schwarzen Löchern aufdecken. Finden Sie das fehlende Glied für Hintergrundstrahlung und werfen Sie Licht auf ihre Aktivität im frühen Universum.
Einige Schwarze Löcher gelten als aktiver als ihre ruhigen Nachbarn. Aktive Schwarze Löcher absorbieren die umgebende Materie, und wenn ein vorbeifliegender "klaffender" Stern in den Flug der Schwerkraft gerät, wird er mit Sicherheit auf barbarischste Weise "gefressen" (in Stücke gerissen). Die absorbierte Substanz, die auf das Schwarze Loch fällt, erwärmt sich auf enorme Temperaturen und erfährt einen Blitz im Gamma-, Röntgen- und Ultraviolettbereich. Es gibt auch ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße, aber es ist schwieriger zu untersuchen als Löcher in nahe gelegenen oder sogar entfernten Galaxien. Dies ist auf eine dichte Wand aus Gas und Staub zurückzuführen, die dem Zentrum unserer Galaxie im Weg steht, da sich das Sonnensystem fast am Rand der galaktischen Scheibe befindet. Daher sind Beobachtungen der Aktivität von Schwarzen Löchern in solchen Galaxien, deren Kern deutlich sichtbar ist, viel effektiver. Bei der Beobachtung einer der entfernten Galaxien im Sternbild Bootes in einer Entfernung von 4 Milliarden Lichtjahren gelang es den Astronomen erstmals, den Prozess der Absorption eines Sterns durch ein supermassives Schwarzes Loch von Anfang bis Ende zu verfolgen. Jahrtausende lang ruhte dieser riesige Kollapsar ruhig im Zentrum einer namenlosen elliptischen Galaxie, bis einer der Sterne es wagte, sich ihr zu nähern.
Die starke Schwerkraft des Schwarzen Lochs riss den Stern auseinander. Materieklumpen fielen auf das Schwarze Loch und flammten beim Erreichen des Ereignishorizonts im ultravioletten Bereich hell auf. Diese Fackeln wurden mit dem neuen Weltraumteleskop Galaxy Evolution Explorer der NASA aufgezeichnet, das den Himmel in ultraviolettem Licht untersucht. Das Teleskop beobachtet auch heute noch das Verhalten des markierten Objekts. Das Essen des Schwarzen Lochs ist noch nicht vorbei und die Überreste des Sterns fallen weiterhin in den Abgrund von Zeit und Raum. Beobachtungen solcher Prozesse werden letztendlich helfen, besser zu verstehen, wie sich Schwarze Löcher mit ihren Elterngalaxien entwickeln (oder umgekehrt, Galaxien entwickeln sich mit ihrem Eltern-Schwarzen Loch). Frühere Beobachtungen zeigen, dass solche Exzesse im Universum keine Seltenheit sind. Wissenschaftler haben berechnetdass ein Stern im Durchschnitt alle 10.000 Jahre von einem supermassiven Schwarzen Loch einer typischen Galaxie absorbiert wird, aber da es eine große Anzahl von Galaxien gibt, kann die Sternabsorption viel häufiger beobachtet werden.
