Geheimnisvolle kosmische Fäden, die vom Schwarzen Loch der Milchstraße ausgehen

Es wurden Hunderte von Linien aus einer Vielzahl von Gasen entdeckt, die sich vom Schwarzen Loch im Zentrum unserer Galaxie nach außen erstrecken.

Die Milchstraße ist voller kosmischer Fäden, die vom supermassiven Schwarzen Loch im Zentrum unserer Galaxie ausgehen.

Hunderte Gasfilamente mit einer Länge von jeweils 5 bis 10 Lichtjahren säumen das galaktische Zentrum und strahlen entlang der Ebene der Galaxie nach außen wie Speichen an einem Fahrradrad, mit dem Schwarzen Loch unserer Galaxie in der Nabe, wie neue Radiobeobachtungen von South ergaben Enthüllung des afrikanischen MeerKAT-Teleskops.

„Es war eine Überraschung, plötzlich eine neue Population von Strukturen zu finden, die in die Richtung des Schwarzen Lochs zu weisen scheinen“, sagte Farhad Yusef-Zadeh von der Northwestern University in einer Erklärung. „Wir haben herausgefunden, dass diese Filamente nicht zufällig sind, sondern mit dem Ausfluss unseres Schwarzen Lochs in Zusammenhang zu stehen scheinen.“

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1984 fand Farhad Yusef-Zadeh riesige, dünne magnetische Filamente, die senkrecht zur galaktischen Ebene (der imaginären Linie, die die Galaxie in eine „obere“ und eine „untere“ Hälfte trennt) in der Nähe von Sagittarius A*, dem Schwarzen Loch im Kern, hingen unsere Milchstraßengalaxie, die über 4 Millionen Mal größer als unsere Sonne ist. Aber seine neue Entdeckung horizontaler, gefädelter Filamente, die wie Linien aus Punkten und Strichen des Morsecodes aussehen, war eine Überraschung.

„Wir haben immer über vertikale Filamente und ihren Ursprung nachgedacht“, sagte Yusef-Zadeh. „Ich bin daran gewöhnt, dass sie vertikal sind. Ich hätte nie gedacht, dass es in der Ebene [der Galaxie] noch andere geben könnte.“

Trotz oberflächlicher Ähnlichkeiten unterscheiden sich die beiden Filamentarten erheblich voneinander, und Yusef-Zadeh vermutet, dass sie unterschiedlichen Ursprungs sind.

Mit einer Länge von etwa 150 Lichtjahren sind die vertikalen Filamente beispielsweise viel größer und zeigen nicht gezielt zurück zum Schwarzen Loch, sondern kommen in Paaren und Clustern vor. Ihre Zahl geht in die Tausende und sie sind mit Partikeln gefüllt, die sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.

Andererseits wurden nur wenige Hundert der horizontalen Filamente entdeckt und alle befanden sich nur auf einer Seite des Schwarzen Lochs. Sie scheinen durch Wärmestrahlung zu leuchten, die von warmem molekularem Gas emittiert wird, und da sie radial vom Schwarzen Loch weg zeigen, könnte dies auf einen Materialausfluss direkt aus Sagittarius A* selbst hinweisen.

Yusef-Zadeh schätzt, dass die horizontalen Filamente möglicherweise nur 6 Millionen Jahre alt sind und dass „sie durch eine Art Abfluss einer Aktivität entstanden sein müssen, die vor einigen Millionen Jahren stattgefunden hat. Es scheint das Ergebnis einer Wechselwirkung davon zu sein.“ ausströmendes Material mit Gegenständen in der Nähe.“

Was uns diese Filamente über Schütze A* lehren könnten, könnte letztendlich ziemlich tiefgreifend sein. Das vom berühmten Theoretiker John Wheeler geprägte „No-Hair-Theorem“ besagt, dass ein Schwarzes Loch nur durch drei Eigenschaften definiert werden kann: seine Masse, seinen Drehimpuls (den Rotationsimpuls des Spins des Schwarzen Lochs) und seine elektrische Ladung.

Da von Schwarzen Löchern nicht erwartet wird, dass sie eine besonders starke elektrische Ladung tragen, bedeutet dies, dass Schwarze Löcher praktisch nur durch ihre Masse und ihren Spin und keine anderen Merkmale definiert werden (dh sie haben „keine Haare“). Für Sagittarius A* kennen wir bereits die Masse – 4,1 Millionen Mal die Masse unserer Sonne –, aber sein Spin ist weniger bekannt, er beträgt vermutlich nicht mehr als 10 % der Lichtgeschwindigkeit.

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„Durch die Untersuchung [der Filamente] könnten wir mehr über den Spin und die Ausrichtung der Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs erfahren“, sagte Yusef-Zadeh. Letzteres könnte uns mehr darüber verraten, wie Schütze A* sich von Material ernährt, das ihm zu nahe kommt.

Dass die Ergebnisse für Yusef-Zadeh überraschend waren, zeigt, dass es noch viel zu lernen über das galaktische Zentrum und die Wechselwirkungen des Schwarzen Lochs mit dem Rest der Milchstraße gibt.

„Unsere Arbeit ist nie abgeschlossen“, sagte er. „Wir müssen immer neue Beobachtungen machen, unsere Ideen ständig hinterfragen und unsere Analysen verfeinern.“

Die Ergebnisse wurden am 2. Juni in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.

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Keith Cooper ist ein freiberuflicher Wissenschaftsjournalist und Redakteur im Vereinigten Königreich und hat einen Abschluss in Physik und Astrophysik von der University of Manchester. Er ist der Autor von „The Contact Paradox: Challenging Our Assumptions in the Search for Extraterrestrial Intelligence“ (Bloomsbury Sigma, 2020) und hat Artikel über Astronomie, Weltraum, Physik und Astrobiologie für eine Vielzahl von Magazinen und Websites geschrieben.

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