Astronomen an der Universität von Leicester haben zum ersten Mal den Fall von Materie in ein supermassereiches Schwarzes Loch mit einer Geschwindigkeit aufgezeichnet, die 30 Prozent der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Dies weist darauf hin, dass das Plasma, das das Loch umkreist, keine flache Akkretionsscheibe bildet, sondern eine komplexe Struktur chaotischer Ringe. Der Artikel von Wissenschaftlern wurde in der Zeitschrift Royal Astronomical Society veröffentlicht.
PG211 + 143, mehr als eine Milliarde Lichtjahre von der Erde entfernt, ist eine Seyfert-Galaxie, dh eine Galaxie mit einem aktiven Kern, der eine große Menge an Energie freisetzt. In der Mitte des Kerns befindet sich ein supermassives Schwarzes Loch, um das sich eine Scheibe aus schnell rotierender Materie befindet. Diese Scheibe emittiert starke elektromagnetische Strahlung, die die Eddington-Grenze überschreitet, dh die Stärke der austretenden Felder in einigen Gebieten übersteigt die Gravitationskräfte des Schwarzen Lochs. Das Ergebnis sind ultraschnelle Abflüsse (UFOs) von Plasma, die das 0,2-fache der Lichtgeschwindigkeit erreichen.
Daten vom XMM-Newton-Weltraumteleskop und anderen Instrumenten haben gezeigt, dass die innere Scheibe um das Schwarze Loch eine komplexe Struktur aufweist, wodurch sich ultraschnelle Auswürfe aus verschiedenen Regionen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten entwickeln. Frühere Studien haben gezeigt, dass einige dieser Auswürfe direkt in ein Schwarzes Loch fallen könnten, was die Vorstellung einer flachen Akkretionsscheibe in Frage stellt, bei der sich die Materie langsam in Richtung des Ereignishorizonts windet.
Berechnungen zeigen, dass die Scheiben in aktiven galaktischen Kernen von den Kräften beeinflusst werden, die sich aus dem Lense-Thirring-Effekt ergeben, der in der Nähe rotierender massereicher Körper beobachtet wird. Zusätzliche Beschleunigungen erscheinen ähnlich der Coriolis-Beschleunigung. Infolgedessen platzt die Scheibe in separate Gasringe, die sich zufällig zu verschieben beginnen. Diese Ringe können miteinander kollidieren, wodurch die Materie in ihnen an Geschwindigkeit verliert und in ein Schwarzes Loch fällt. In diesem Fall kann der verbleibende Drehimpuls, der die Drehbewegung charakterisiert, dem Gas ermöglichen, eine Scheibe mit einem kleineren Radius zu bilden.
Die Wissenschaftler analysierten Daten des XMM-Newton-Weltraumteleskops und fanden Hinweise auf einen kurzlebigen Plasmastrom, der mit der 0,3-fachen Lichtgeschwindigkeit in ein Schwarzes Loch geleitet wurde. Dies beweist, dass Akkretionsscheiben tatsächlich in der Lage sind, sich zu teilen.
Astronomen bemerken, dass diese chaotische Akkretion das Schwarze Loch davon abhält, sich zu drehen, und es schnell wachsen lässt. Dies würde helfen, das Problem der supermassiven Schwarzen Löcher im frühen Universum zu lösen, die nach einer Hypothese aus großen "Embryonen" hervorgegangen sind - Schwarzen Löchern, die direkt aus riesigen Gaswolken oder aus dem Zusammenbruch besonders großer Sterne entstanden sind. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass solche massiven Embryonen nicht notwendig sind.
