Das Chandra-Röntgenobservatorium hat einen kosmischen „Geist“ gefunden, der um ein entferntes supermassereiches Schwarzes Loch lauert. Aber dieser blaue Fleck ähnelt unheimlich einem anderen kosmischen Gasklumpen, den das Galaxy Zoo-Mitglied Hanny Van Arkel gefunden hat, das berühmte Objekt namens Hannys Voorwerp. Könnten die beiden Objekte ähnlich sein?
Astronomen sagen, dass der von Chandra gefundene „Geist“ die Überreste einer diffusen Röntgenquelle sind, die nach dem Abklingen anderer Strahlung des Ausbruchs des Schwarzen Lochs zurückbleiben. Das Objekt HDF 130 ist über 10 Milliarden Lichtjahre entfernt und existierte zu einer Zeit 3 Milliarden Jahre nach dem Urknall, als sich Galaxien und Schwarze Löcher mit hoher Geschwindigkeit bildeten.
Hannys Voorwerp ist ein Rätsel, seit es 2007 im Rahmen des Galaxy Zoo-Projekts gefunden wurde. Jüngste Untersuchungen zu diesem Objekt haben ergeben, dass der Voorwerp wahrscheinlich auch ein Überbleibsel eines Ausbruchs eines Schwarzen Lochs ist. In den Originalbildern von Sloan Digital Sky Survey von Hannys Voorwerp wurde das Objekt als blau angezeigt, weitere Spektralanalysen zeigten jedoch, dass es tatsächlich grün ist. Das Voorwerp wurde vom Swift-Gammastrahlensatelliten untersucht, der auch Ultraviolett- und Röntgenemissionen erfassen kann, aber der Satellit hat nichts aussagekräftiges gefunden. Das Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT) warf jedoch einen Blick auf Hannys Voorwerp und stellte fest, dass durch Schwarzlochstrahlen tatsächlich Strahlen mit intensiven optischen und ultravioletten Emissionen aus dem Schwarzen Loch einen kleinen Teil einer großen Gaswolke erwärmen und beleuchten konnten Umgibt teilweise die nahe gelegene Galaxie IC 2497.
Aber Astronomen des Galaxy Zoos vermuten, dass Röntgenstrahlen auch in Voorwerp eine Rolle spielen könnten. Es wurde kürzlich von den Suzaku-Röntgenteleskopen abgebildet, um festzustellen, ob es in diesem Teil des Spektrums sichtbar ist, und um die aktuelle Aktivität des supermassiven Schwarzen Lochs zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Beobachtung werden noch analysiert. Der Yale-Astronom Kevin Schawinski schrieb kürzlich im Galaxy Zoo Blog, dass die Detektion von harten Röntgenphotonen Hinweise auf ein aktives supermassives Schwarzes Loch im IC 2497 liefern würde, das den Voorwerp beleuchten würde. "Wenn wir andererseits nichts aufheben, können wir sicher sein, dass das Schwarze Loch aufgehört hat zu fressen, d. H. Es hat sich wirklich abgeschaltet", schrieb Schawinski.
Sind sich die beiden Objekte, der "Geist" von HDF 130 und Hannys Voorwerp, ähnlich? Ja - und nein - sagte der Chandra-Wissenschaftler Dr. Peter Edmonds.
"Es gibt in der Tat einige grundlegende Ähnlichkeiten zwischen diesen beiden Objekten, da beide durch Ausbrüche eines supermassiven Schwarzen Lochs entweder in Form von heller Strahlung oder in Form von Jets erzeugt wurden, sagte Edmonds gegenüber dem Space Magazine." In beiden Fällen auch der Ausbruch aus dem Schwarzes Loch scheint abgeklungen zu sein. “
Die Details der beiden Objekte sind jedoch sehr unterschiedlich, sagte Edmonds. "Hannys Voorwerp beinhaltet ein leichtes Echo, während angenommen wurde, dass sich der Röntgengeist durch eine Wechselwirkung zwischen der komischen Hintergrundstrahlung und Partikeln in einem Jet bildet. Sie werden offensichtlich bei sehr unterschiedlichen Wellenlängen gesehen. Außerdem befindet sich der Geist im frühen Universum in viel größeren Entfernungen als Hannys Voorwerp und ist physisch viel größer. "
Darüber hinaus vermutet das Chandra-Team, dass ein sehr mächtiger und großer Ausbruch für die Bildung des Geistes verantwortlich war, viel mächtiger als der für Hannys Voorwerp.
Andy Fabian von der Universität Cambridge in Großbritannien, Hauptautor des Papiers über den Geist von HDF 130, glaubt, dass das Röntgenlicht des Objekts ein Beweis für einen Ausbruch ist, der etwa einer Milliarde Supernovae entspricht, die Partikel mit fast der Geschwindigkeit von Licht. Als der Ausbruch andauerte, erzeugte er erstaunliche Mengen an Radio und Röntgenstrahlung, aber nach mehreren Millionen Jahren verschwand das Funksignal aus dem Blickfeld, als die Elektronen ihre Energie abstrahlten.
Dies ist der erste Röntgengeist, der jemals nach dem Tod radioheller Jets gesehen wurde. Astronomen haben umfangreiche Röntgenemissionen mit ähnlichem Ursprung beobachtet, jedoch nur von Galaxien mit Radioemission in großem Maßstab, was auf anhaltende Eruptionen hinweist. In HDF 130 wird in Radiobildern nur eine Punktquelle erfasst, die mit der massiven elliptischen Galaxie in ihrem optischen Bild übereinstimmt.
Diese Radioquelle weist darauf hin, dass das supermassereiche Schwarze Loch des HDF 130 möglicherweise wächst.
Mit Hannys Voorwerp suchen Astronomen jedoch immer noch nach Anzeichen von Aktivität im Schwarzen Loch.
Ein weiteres Argument dafür, dass die beiden Objekte unterschiedlich sind, ist ihre Form. Die lineare Form der Röntgenquelle des HDF 130 stimmt mit der Form von Radiostrahlen überein und nicht mit der eines Galaxienhaufens, von dem erwartet wird, dass er kreisförmig ist. Die Energieverteilung der Röntgenstrahlen stimmt auch mit der Interpretation eines Röntgengeistes überein.
Hannys Voorwerp hat alle Merkmale eines interagierenden Systems. "Das Gas entsteht wahrscheinlich durch eine Gezeitenwechselwirkung zwischen IC 2497 und einer anderen Galaxie, die vor mehreren hundert Millionen Jahren stattgefunden hat", sagte Dr. Tom Oosterloo, Teil des Teams, das Voorwerp mit WSRT untersuchte.
Es gibt weitere Unterschiede zwischen den beiden Objekten, vor allem, dass Geister wie der von HDF 130 im Universum weit verbreitet sein können, während der Voorwerp nur ein einmaliges Ereignis sein kann. "Der Gasstrom endet dreihunderttausend Lichtjahre westlich von IC2497, und alle Beweise deuten darauf hin, dass eine Gruppe von Galaxien an der Spitze des Stroms für diesen verrückten kosmischen Unfall verantwortlich ist", sagte Oosterloo.
Die Chandra-Astronomin Caitlin Casey, ebenfalls aus Cambridge, sagte: "Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass der Röntgenhimmel mit solchen Geistern übersät sein sollte, insbesondere wenn Eruptionen von Schwarzen Löchern so häufig sind, wie wir glauben, dass sie im frühen Universum auftreten."
Jetzt, da Astronomen wissen, wo und jetzt sie nach Röntgenobjekten wie dem von HDF 130 suchen müssen, werden wir wahrscheinlich in Zukunft von mehr kosmischen Röntgengeistern hören. Aber Hannys Voorwerp scheint einzigartig zu sein.
Quellen: Chandra, vorheriger UT-Artikel, E-Mail-Austausch mit Dr. Peter Edmonds, Galaxy Zoo
