Schlagwort: Schwarzes Loch

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Die Reise zum Mittelpunkt der Galaxis

Videocredit: ESO/MPE/Nick Risinger (skysurvey.org)/VISTA/J. Emerson/Digitized Sky Survey 2

Welche Wunder liegen im Zentrum unserer Galaxis? In Jules Vernes Science-Fiction-Klassiker „Die Reise zum Mittelpunkt der Erde“ begegnen Professor Liedenbrock und seine Forscherkollegen vielen seltsamen und aufregenden Wundern.

Astronomen kennen bereits einige der bizarren Objekte, die sich in unserem galaktischen Zentrum befinden. Dazu zählen riesige kosmische Staubwolken, helle Sternhaufen, wirbelnde Gasringe und sogar ein supermassives schwarzes Loch. Ein großer Teil des galaktischen Zentrums ist durch den dazwischenliegenden Staub und das Gas vor unserem Blick auf das sichtbare Licht abgeschirmt. Das kann jedoch mit anderen Formen der elektromagnetischen Strahlung erkundet werden.

Das hier gezeigte Video ist ein digitaler Zoom in das Zentrum der Milchstraße. Es beginnt mit sichtbaren Lichtbildern aus dem Digitized Sky Survey. Im weiteren Verlauf des Films wechselt das gezeigte Licht zu Staub durchdringendem Infrarot. Dabei werden Gaswolken sichtbar, von denen 2013 entdeckt wurde, dass sie in Richtung des zentralen Schwarzen Lochs fallen.

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Webb zeigt die Balkenspiralgalaxie NGC 1365

Vor dunklem Hintergrund sind in hellen nahezu weißen Farbtönen der zentrale Balken der Galaxie und die Spiralarme zu erkennen. Diese sind mit rötliche leuchtenden Flecken gesprenkelt. Im Zentrum der Galaxie leuchtet es hell rot. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, Janice Lee (NOIRLab) – Bearbeitung: Alyssa Pagan (STScI)

NGC 1365 ist die Katalogbezeichnung einer riesigen Balkenspiralgalaxie. Sie befindet sich nur 56 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Chemischer Ofen am Südhimmel. Ihr Durchmesser beträgt rund 200.000 Lichtjahre. Das ist doppelt so groß wie unsere Milchstraße, die ebenfalls eine Balkenspiralgalaxie ist.

Dieses scharfe Bild zeigt faszinierende Details dieser prächtigen Spirale im Infraroten. Das James-Webb-Weltraumteleskop hat es mit seinem Instrument für das mittlere Infrarot (MIRI) aufgenommen. Das Bildfeld umfasst etwa 60.000 Lichtjahre von NGC 1365 mit dem Kern der Galaxie und hellen, kürzlich entstandenen Sternhaufen. Junge Sterne entlang der Spiralarme erzeugen das verzweigte Netzwerk aus Staubfäden und Blasen. Die Arme entspringen vom zentralen Balken der Galaxie.

Astronom*innen zufolge ist die Schwerkraft des Balkens von NGC 1365 entscheidend für die Entwicklung der Galaxie. Sie leitet vermutlich Gas und Staub in einen Wirbel, in dem Sterne entstehen. Letztendlich speist sie Materie in das zentrale, extrem massereiche Schwarze Loch der aktiven Galaxie.

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Porphyrion: Der längste bekannte Strahl eines Schwarzen Lochs

Animationscredit: Labor für Wissenschaftskommunikation für Martijn Oei et al., Caltech

Wie weit kann der Strahlstrom eines Schwarzen Lochs reichen? Kürzlich wurde ein 23 Millionen Lichtjahre langes Strahlenpaar entdeckt. Seine Länge ist ein neuer Rekord. Es strömt aus einem Schwarzen Loch, das vor Milliarden Jahren aktiv war. Die beeindruckenden Strahlen wurden nach dem Riesen Porphyrion aus der griechischen Mythologie benannt.

Das Schwarze Loch, aus dem die eindrucksvollen Strahlen strömen, gehört zu einer Art, die normalerweise keine langen Strahlen erzeugt. Es ist keines, das Strahlung aus einfallendem Gas erzeugt. Das animierte Video zeigt, wie es vielleicht aussieht, wenn man um dieses mächtige System mit dem Schwarzen Loch kreist. Porphyrion ist als schneller Strom energiereicher Teilchen dargestellt. Die hellen Stellen zeigen, wo die Teilchen auf Gas in der Umgebung treffen.

Die Entdeckung gelang mithilfe von Daten der optischen Observatorien Keck und Mayall (DESI) sowie mit den Radioteleskopen LOFAR und dem Giant Metrewave Radio Telescope (dem Riesigen Meterwellen-Radioteleskop). Die Existenz des Strahls zeigt, dass Schwarze Löcher nicht nur ihre Heimatgalaxien beeinflussen. Sie können weit ins umgebende Universum hinaus reichen.

Himmlische Überraschung: Welches Bild zeigte APOD zum Geburtstag? (ab 1995, deutsch ab 2007)

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Der Tulpennebel und das Schwarze Loch Cygnus X-1

Siehe Beschreibung. XXX Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Anirudh Shastry

Wann kann man ein schwarzes Loch, eine Tulpe und einen Schwan auf einmal sehen? Nachts – wenn das Timing stimmt und wenn Ihr Teleskop in die richtige Richtung gerichtet ist.

Der komplexe und wunderschöne Tulpennebel blüht in rund 8.000 Lichtjahren Entfernung in Richtung Sternbild Cygnus, dem Schwan. Ultraviolette Strahlung von jungen, energiereichen Sternen am Rande der Cygnus-OB3-Assoziation, darunter der O-Stern HDE 227018, ionisiert die Atome und sorgt für die Emission des Tulpennebels. Stewart Sharpless katalogisierte diese fast 70 Lichtjahre durchmessende, rötlich leuchtende Wolke aus interstellarem Gas und Staub im Jahr 1959 als Sh2-101.

Ebenfalls im Bild ist das Schwarze Loch Cygnus X-1, das zu den Mikroquasaren gehört, weil es eine der stärksten Röntgenquellen am Himmel ist. Seine schwächere, bläulich gekrümmte Schockfront ist nur schwach hinter den Blütenblättern der kosmischen Tulpe am rechten Bildrand zu erkennen, da sie von den mächtigen Jets eines lauernden Schwarzen Lochs angetrieben wird.

Wieder zur Schule? Wissenschaft mit der NASA

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Der Kugelsternhaufen Omega Centauri

Mitten im Bild ist der größte und hellste von 200 Kugelsternhaufen, die wir kennen. Es ist Omega Cen im Sternbild Zentaur. Er hat ein helles, diffuses Zentrum, das nach außen hin ausdünnt.

Bildcredit und Bildrechte: Juergen Stein

Im Kugelsternhaufen Omega Centauri sind etwa 10 Millionen Sterne in einen Raum gepfercht, der einem Durchmesser von 150 Lichtjahren hat. Die Sterne sind viel älter als die Sonne.

Der Kugelsternhaufen ist auch als NGC 5139 bekannt. Er ist 15.000 Lichtjahre entfernt. Von den etwa 200 bekannten Kugelsternhaufen, die im Hof unserer Milchstraße wandern, ist er der größte und hellste.

Die meisten Sternhaufen bestehen aus Sternen desselben Alters mit gleicher Zusammensetzung. Im rätselhaften Omega Cen gibt es unterschiedliche Sternpopulationen, deren Alter und chemische Zusammensetzung verschieden ist. Vielleicht ist Omega Cen sogar der übrig gebliebene Kern einer kleinen Galaxie, die mit der Milchstraße verschmolzen ist.

Die Roten Riesen in Omega Centauri sind auf dieser scharfen Teleskopansicht leicht an ihrem gelblichen Farbton erkennbar. Zwei Jahrzehnte lang wurde der dichte Sternhaufen mit dem Weltraumteleskop Hubble erforscht. Dabei zeigten sich Hinweise auf ein massereiches Schwarzes Loch beim Zentrum von Omega Centauri.

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Animation: Schwarzes Loch vernichtet Stern

Video-Illustrationscredit: DESY, Labor für Wissenschaftskommunikation

Was passiert, wenn ein Stern einem Schwarzen Loch zu nahe kommt? Das Schwarze Loch kann ihn zerreißen – aber wie? Nicht seine starke Anziehungskraft ist das Problem, sondern der Unterschied der Gravitationswirkung an verschiedenen Seiten des Sterns.

Das hier gezeigte animierte Video illustiert diese Zerreißprobe: Zuerst sieht man einen Stern, der sich einem Schwarzen Loch nähert. Während seine Umlaufgeschwindigkeit ansteigt, wird die äußere Atmosphäre des Sterns bei der größten Annäherung abgerissen.

Ein großer Anteil der Sternatmosphäre entweicht in die Tiefen des Alls, aber ein anderer Anteil kreist weiterhin um das Schwarze Loch und bildet eine Akkretionsscheibe.

Dorthin führt uns die Animation im Folgenden. Während wir uns zum Schwarzen Loch umsehen, nähern wir uns der Akkretionsscheibe. Aufgrund der seltsamen visuellen Effekten von Gravitationslinsen kann man sogar die Rückseite der Akkretionsscheibe sehen. Schließlich schauen wir entlang der Jets, die entlang der Rotationsachse ausgestoßen werden. Modellrechnungen der theoretischen Astrophysik zeigen, dass diese Jets nicht nur hochenergetisches Gas auswerfen, sondern auch hochenergetische Neutrinos. Eins davon könnte kürzlich auf der Erde gesehen worden sein.

Beinahe Hyperraum: APOD-Zufallsgenerator

Heute vor 29 Jahren wurde das erste APOD veröffentlicht

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Simulation: Zwei Schwarze Löcher verschmelzen

Illustrationscredit: Projekt zur Simulation extremer Raumzeiten

Entspannen Sie sich und beobachten Sie, wie zwei schwarze Löcher verschmelzen. Inspiriert von der ersten direkten Entdeckung von Gravitationswellen im Jahr 2015, wird dieses Simulationsvideo in Zeitlupe abgespielt, würde aber in Echtzeit etwa eine Drittelsekunde dauern. Auf einer kosmischen Bühne sind die schwarzen Löcher vor Sternen, Gas und Staub platziert. Ihre extreme Schwerkraft bündelt das Licht hinter ihnen zu Einsteinringen, während sie sich spiralförmig annähern und schließlich zu einem einzigen verschmelzen.

Die sonst unsichtbaren Gravitationswellen, die beim schnellen Zusammenwachsen der massiven Objekte entstehen, bewirken, dass das sichtbare Bild innerhalb und außerhalb der Einsteinringe auch nach der Verschmelzung der schwarzen Löcher noch wackelt und schwappt. Die von LIGO entdeckten Gravitationswellen mit der Bezeichnung GW150914 stehen im Einklang mit der Verschmelzung von 2 schwarzen Löchern mit 36-facher und 31-facher Sonnenmasse in einer Entfernung von 1,3 Milliarden Lichtjahren. Das endgültige Schwarze Loch hat die 63-fache Masse der Sonne, wobei die restlichen 3 Sonnenmassen in Energie umgewandelt werden, die in Gravitationswellen abgestrahlt wird.

Heutiger Ereignishorizont: NASA-Woche der Schwarzen Löcher!

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Die Galaxie, der Strahl und ein berühmtes Schwarzes Loch

Der Himmelsausschnitt zeigt eine Galaxie mit markantem Strahl. Nach rechts ist ein Bildeinschub, der die Galaxie vergrößert zeigt, darunter ist ein Bildausschnitt mit dem Schwarzen Loch im Zentrum.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Arbeitsgruppe Event Horizon Telescope

Die helle, elliptische Galaxie Messier 87 (M87) ist die Heimat des massereichen Schwarzen Lochs, von dem das Event Horizon Telescope im Jahr 2017 das erste Bild Schwarzen Lochs aufgenommen hat. Es liegt im Virgo-Galaxienhaufen mit einer Entfernung von ungefähr 55 Millionen Lichtjahren.

M87 erscheint hier im Infrarotbild, das das Spitzer Space Telescope aufgenommen hat, in blauem Schimmer. Obwohl M87 fast detailarm und wolkenähnlich aussieht, zeigt das Spitzer-Bild dennoch Details der relativistischen Ausbrüche, die aus der Zentralregion der Galaxie ausströmen. Im Ausschnitt rechts oben messen diese Ausbrüche Tausende Lichtjahre. Der hellere Ausbruch rechts bewegt sich auf uns zu und liegt in unserer Sichtachse. Auf der gegenüberliegenden Seite wird durch den Schock, der vom nicht sichtbaren, sich entfernenden Ausbruch hervorgerufen wird, ein schwächer leuchtender Arm aus Material beleuchtet.

Der Ausschnitt rechts unten zweit das historische Bild des Schwarzen Loches im Zentrum der riesigen Galaxie zwischen den relativistischen Ausbrüchen. Im Spitzer-Bild ist das massereiche Schwarze Loch, das von hereinstürzendem Material umgeben ist, zu wenig aufgelöst, aber dennoch die treibende Kraft hinter den relativistischen Ausbrüchen aus dem Zentrum der aktiven Galaxie M87.

Das Event Horizon Telescope-Bild der Galaxie M87 wurde bearbeitet, um einen schärferen Blick auf das berühmte massereiche Schwarzen Loch zu gewähren.

Unentrinnbar: Woche der Schwarzen Löcher bei der NASA!

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