Astronomen sehen einen großen Boom, wenn das Magnetfeld eines Schwarzen Lochs plötzlich umschlägt

Zweihundertsechsunddreißig Millionen Lichtjahre entfernt, also vor 236 Millionen Jahren, brach ein seltsames und intensives Licht von einem fernen astronomischen Objekt aus. Das intergalaktische Rumpeln wurde hier auf der Erde entdeckt, wo Astronomen schnell feststellten, dass die Eruption um a entstand supermassives Schwarzes Loch. Eine spontane Umkehrung der magnetischen Pole des Schwarzen Lochs könnte laut der neuesten Hypothese der Schuldige sein, aber die Debatte ist noch lange nicht entschieden.

Einfach als 1ES 1927+654 bezeichnet, dreht sich die Galaxie, die großes Aufsehen erregt, um a supermassives Schwarzes Loch Millionen- oder Billionenmal massereicher als unsere Sonne. Dies gilt für die meisten größeren Galaxien, einschließlich unserer eigenen, der Milchstraße, die ihre eigene hat ein eigenes supermassereiches Schwarzes Loch in seinem Zentrum und um das sich die Sonnensysteme der Galaxie drehen. Schwarze Löcher haben verblüffend große Massen, was dazu führt Raum und Zeit um sie herum zu verzerren. Licht selbst kann der intensiven Gravitationskraft nicht entkommen, die über einen Punkt ohne Wiederkehr, den so genannten Ereignishorizont, hinausgeht direkte Beobachtung im Wesentlichen unmöglich. Was für Astronomen kann “beobachten” sind Emissionen von verschiedenen Formen von Strahlung, einschließlich des sichtbaren Lichts der umgebenden Akkretionsscheiben von Schwarzen Löchern, sowie Gravitationswellen dass sie emittieren könnten.

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Als Quelle der heftigen Eruption von ultraviolettem und sichtbarem Licht wurde eine als Korona bekannte Kugel aus überhitzten Gaspartikeln identifiziert. Die Korona befindet sich in der Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs – der Ansammlung normaler Materie, die sich schnell um Schwarze Löcher auf der sicheren Seite des Ereignishorizonts dreht – und würde unter normalen Umständen Röntgenpartikel mit höherer Energie aussenden. Als sich das seltene Ereignis von 2017 bis 2021 entfaltete, verschwanden die Röntgenstrahlen des Schwarzen Lochs vollständig, während die Emissionen von UV- und sichtbarem Licht astronomisch höhere Werte erreichten, als sie es normalerweise tun würden.

Eine Umkehrung von Magnetfeldern, bei der der Nordpol zum Südpol wird und umgekehrt, wird im Universum relativ häufig vermutet. Die Magnetfelder der Erde drehen sich ungefähr alle Millionen Jahre um, obwohl diese Ereignisse völlig unvorhersehbar sind.

„Schnelle Veränderungen im sichtbaren und ultravioletten Licht wurden in einigen Dutzend Galaxien ähnlich wie dieser beobachtet“, erklärte Dr. Sibasish Laha in a Pressemitteilung der NASA. “Aber dieses Ereignis ist das erste Mal, dass wir Röntgenstrahlen vollständig ausfallen sehen, während die anderen Wellenlängen heller werden.”

Das Warum ist seither umstritten. Ein Forscher am Goddard Space Flight Center der NASA, Laha, und ein internationales Expertenteam bieten eine mögliche Erklärung. Sie brachten die ungewöhnlichen Veränderungen in der Akkretionsscheibe mit einer magnetischen Umkehrung in a in Verbindung Papier kürzlich in The Astrophysical Journal aufgenommen. Ein anderer Autor der Studie, Dr. Mitchell Begeleman, erklärte die Gründe für ihre Schlussfolgerung.

„Eine magnetische Umkehrung, bei der der Nordpol zum Südpol wird und umgekehrt, scheint am besten zu den Beobachtungen zu passen“, erklärte Begelman in der Pressemitteilung. „Am Rande der Akkretionsscheibe schwächt sich das Feld zunächst ab, was zu einer stärkeren Erwärmung und Aufhellung im sichtbaren und im UV-Licht führt.“

Es wird angenommen, dass eine solche Umkehrung von Magnetfeldern, bei der der Nordpol zum Südpol wird und umgekehrt, im Universum relativ häufig vorkommt. Die Magnetfelder der Erde drehen sich um alle Millionen Jahre oder soobwohl diese Ereignisse völlig unvorhersehbar sind.

Innerhalb des sich ständig erweiternden Kosmos entziehen sich nur wenige Himmelskörper unserem Zugriff so gründlich wie Schwarze Löcher. Wir wissen, dass Schwarze Löcher Drehimpuls, Masse und Ladung haben, aber es ist nicht bekannt, ob andere Eigenschaften erkennbar sind. Der Physiker Stephen Hawking hielt eine jahrzehntelange Wette mit einem Physiker-Duo darüber, ob Schwarze Löcher andere Informationen über ihre interne Funktionsweise preisgeben könnten oder nicht. Mit anderen Worten, die Einzelheiten, wie das interne Magnetfeld eines Schwarzen Lochs umkippen könnte, sind aufgrund des Mangels an physikalischen Beweisen, die verfügbar sind, um vorherzusagen, wie sich ein solches Ereignis in einem Schwarzen Loch entwickeln würde, schwer herauszufinden. Ihre Eigenschaften verwirren Wissenschaftler oft und verleihen ihnen Faszination Darstellungen in Populärkultur und Medien.

Eine Warnung von der All-Sky Automated Survey für Supernovae im März 2018 war der Auslöser für die Entdeckung dieser neuesten Kuriosität eines Schwarzen Lochs. Sichtbares Licht, 100-mal heller als normal, von der fernen Galaxie rechtfertigte einen genaueren Blick. Frühere Daten von der NASA finanziert Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System zeigten, dass der radikale Wandel Ende 2017 begann. Prompt auf die Galaxie gerichtet, enthüllten die Satelliten bald den Ursprung der Eruption im Zentrum der Galaxie.

Die Ursache der Unterbrechung löste eine Vielzahl von Schlussfolgerungen aus. Eine Arbeitshypothese legt nahe, dass ein Stern vielleicht ein bisschen zu nahe an das Schwarze Loch gedriftet ist.


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Eine frühere Interpretation des Ausbruchs schlug vor, dass es von einem Stern ausgelöst wurde, der so nahe am Schwarzen Loch vorbeikam, dass es zerrissen wurde und den Gasfluss störte“, erklärte Co-Autorin Dr. Josefa Becerra González und fügte hinzu, dass die Länge des Ereignisses nicht damit übereinstimmt vorherige Schlussfolgerung.

So weit hergeholt es klingen mag, Wissenschaftler spucken nicht nur wild herum. (In der Tat, es wäre nicht das erste mal ein Stern überquerte den Point of no Return eines Schwarzen Lochs.) Doch während das zitierte Papier aus dem Jahr 2019 vor einer Rückkehr zur Homöostase in der fernen Galaxie liegt, hatten neue Erkenntnisse den Vorteil einer größeren Bandbreite verfügbarer Daten. NASAs Neil Gehrels Swift-Observatorium und ESA (Europäische Weltraumorganisation) XMM-Newton-Satellit lieferten umfangreiche Daten, um eine neue Analyse der UV- und Röntgenfrequenzen von der Quelle der Störung zu unterstützen, was die Magnetfeld-Flip-Theorie stützte.

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