'Spaghettifizierter' Stern um ein schwarzes Loch gewickelt, das zum ersten Mal entdeckt wurde

Ein Schwarzes Loch reißt einen Stern nieder und hinterlässt eine lange Kette aus Sternenmaterial, die sich dann um das Schwarze Loch wickelt.

Ein Schwarzes Loch reißt einen Stern nieder und hinterlässt eine lange Kette aus Sternenmaterial, die sich dann um das Schwarze Loch wickelt. (Bild: NASA//CXC/M. Weiss (Bildnachweis: NASA / CXC / M. Weiss)



Zum ersten Mal wurden Materialfilamente entdeckt, die um ein supermassives Schwarzes Loch gewickelt sind, was darauf hindeutet, dass ein von der Schwerkraft des Schwarzen Lochs gefangener Stern gerade durch Spaghettifizierung zerstört wurde.



Astronomen glauben, dass der Effekt, der besser als Gezeitenstörung bekannt ist, stattfindet, weil die Schwerkraft des Schwarzen Lochs stärker auf die Seite des Sterns zieht, die sich dem Schwarzen Loch nähert. Das Schwarze Loch reißt zuerst den Stern auseinander und dann saugt in seiner Materie , wodurch der Stern zu einem langen Filament wird.

Bisher gab es den einzigen Beweis für eine solche Situation, in der ein Stern einen gewaltsamen Untergang erlebte, der sich zu nahe an das Zentrum einer Galaxie wagte, im Form von kurzen Ausbrüchen elektromagnetischer Strahlung die Astronomen gelegentlich beobachteten, die von supermassereichen Schwarzen Löchern ausgingen.



Bis jetzt haben Wissenschaftler jedoch keine Beweise für das tatsächliche physikalische Filament von einem Stern in der Nähe des Schwarzen Lochs gesehen. In diese neue studie , veröffentlicht in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society am 24. März, hat ein Team von Astronomen des Niederländischen Instituts für Weltraumforschung (SRON) und der Radboud University in den Niederlanden einen solchen spaghettifizierten Stern erfolgreich in spektralen Absorptionslinien um die Pole nachgewiesen eines fernen Schwarzen Lochs.

Absorptionslinien sind ungewöhnlich dunkle Linien, die im ansonsten kontinuierlichen Spektrum elektromagnetischer Strahlung, die von einer Quelle, in diesem Fall einem Schwarzen Loch, emittiert wird. Diese Linien erscheinen, wenn Material, das einen Teil der elektromagnetischen Strahlung absorbiert (in diesem Fall der spaghettifizierte Stern), die Quelle verdeckt.

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Die Astronomen beobachteten die spektralen Absorptionslinien beim Blick auf den Rotationspol des Schwarzen Lochs. Die Beobachtung deutete darauf hin, dass ein Materialstrang wie ein Garnknäuel mehrfach um das Schwarze Loch gewickelt war, so die Wissenschaftler sagte in einer Erklärung am 23. April. Das Team glaubt, dass dieses Material der zerrissene Stern ist, der das Schwarze Loch umkreist, bevor er darin verschwindet.

Scheiben aus angesammelter Materie Es ist bekannt, dass sie um den Äquator des Schwarzen Lochs herum existieren. Die Scheibe aus Material, das vom Schwarzen Loch angezogen, aber noch nicht verschluckt wird, umkreist den Äquator mit sehr hoher Geschwindigkeit und emittiert dabei Wärme, Röntgen- und Gammastrahlen.

Die Autoren der aktuellen Studie behaupten jedoch, dass das Material, das sie sich angesehen haben, nicht Teil der Akkretionsscheibe war.



'Die Absorptionslinien sind schmal', sagte Giacomo Cannizzaro, der Hauptautor des Papiers. 'Sie werden nicht durch den Doppler-Effekt verbreitert, wie man es von einer rotierenden Scheibe erwarten würde.'

Der Doppler-Effekt, verursacht durch die schnelle Bewegung des Materials in der Akkretionsscheibe, dehnt oder schrumpft die elektromagnetischen Wellen, je nachdem, ob sich die Quelle auf den Beobachter zu oder von ihm weg bewegt. Dadurch wäre das Licht des sich von der Erde wegbewegenden Teils der Akkretionsscheibe heller. Doch dafür sahen die Wissenschaftler keine Beweise.

Die Forscher sagten in der Erklärung auch, dass sie wussten, dass sie dem Pol des Schwarzen Lochs gegenüberstanden, weil sie Röntgenstrahlen erkennen konnten. 'Die Akkretionsscheibe ist der einzige Teil eines Schwarzen-Loch-Systems, der diese Art von Strahlung aussendet', heißt es in der Erklärung. 'Wenn wir von vornherein schauen würden, würden wir die Röntgenstrahlen der Akkretionsscheibe nicht sehen.'

Es wird angenommen, dass supermassereiche Schwarze Löcher im Zentrum der meisten Galaxien lauern, Millionen und sogar Milliarden Mal schwerer als die Sonne. Sie wachsen über Milliarden von Jahren und verschlingen alles, was in ihre gravitative Umarmung fällt. Astronomen können Schwarze Löcher dank der hellen Röntgenstrahlen erkennen, die sie aussenden, wenn sie Gas und Materie aus ihrer Umgebung fressen.

Sterne, die in den zentralen Teilen von Galaxien umkreisen, können gelegentlich so nahe an die Schwarzen Löcher heranwandern, dass sie durch ihre Schwerkraft gefangen werden. Sie werden immer näher an das Schwarze Loch gezogen und sterben schließlich einen vorzeitigen Tod durch Spaghettifizierung.

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