Haben Sie sich jemals gefragt, wie viele Schwarze Löcher in der Nähe sind? Nun, die NASA hat sie für Sie gezählt. Swifts erste Aufgabe ist es, den Himmel nach Gammastrahlenausbrüchen abzusuchen. Während der Ausfallzeit jagt das Raumschiff jedoch nach Objekten, die Röntgenstrahlen aussenden. Und supermassereiche Schwarze Löcher sind eine der stärksten Röntgenquellen da draußen.
Wissenschaftler der NASA, die den Swift-Satelliten verwenden, haben die erste vollständige Zählung von Galaxien mit aktiven, zentralen Schwarzen Löchern durchgeführt, ein Projekt, das den gesamten Himmel über einen Zeitraum von neun Monaten mehrmals gescannt hat.
Die All-Sky-Umfrage enthält mehr als 200 supermassereiche Schwarze Löcher, die als Active Galactic Nuclei (AGN) bezeichnet werden, und liefert eine endgültige Zählung der Aktivität von Schwarzen Löchern im lokalen Universum. Das Team entdeckte viele neue Schwarze Löcher, die zuvor übersehen wurden, selbst in gut untersuchten Galaxien und anderen Überraschungen.
"Wir sind zuversichtlich, dass wir jedes aktive, supermassereiche Schwarze Loch innerhalb von 400 Millionen Lichtjahren um die Erde sehen", sagte Jack Tueller vom Goddard Space Flight Center der NASA, Greenbelt, Md., Der die Bemühungen leitete. "Mit jedem Monat können wir tiefer in das Universum eindringen und die Volkszählung wird reicher."
AGN haben eine Masse von Millionen bis Milliarden von Sonnen, die in einer Region von etwa der Größe unseres Sonnensystems eingeschlossen sind. Der Begriff „aktiv“ bezieht sich auf den Prozess, Gas und ganze Sterne aktiv einzusaugen und dabei reichlich Energie aus einem winzigen galaktischen Kern zu erzeugen. Beispiele sind Quasare und Seyfert-Galaxien.
Swift wurde hauptsächlich zur Untersuchung von Gammastrahlen gebaut. Während der Wartezeiten zwischen den Bursts scannt das Burst Alert Telescope von Swift, das für Röntgenstrahlen mit der höchsten Energie empfindlich ist, den Himmel. AGN erzeugen Röntgenstrahlen sowie viele andere Lichtformen. Viele AGN sind jedoch hinter Staub und Gas versteckt, die energiearmeres Licht wie sichtbares Licht blockieren. Da Röntgenstrahlen mit höherer Energie so durchdringend sind, kann Swift AGN erkennen, die von anderen Umfragen übersehen wurden, was eine unvoreingenommene Zählung ermöglicht.
Fast jede massive Galaxie scheint ein supermassereiches Schwarzes Loch zu haben, aber nur wenige Prozent scheinen aktiv zu sein. Das zentrale Schwarze Loch unserer Galaxie schlummert, und dieses und ähnliche Schwarze Löcher sind in der Swift-Volkszählung nicht enthalten. Alle Schwarzen Löcher waren wahrscheinlich einmal aktiv, und warum einige aktiv bleiben und andere im modernen, lokalen Universum schlummern, ist ein Rätsel.
"Man kann das Universum nicht verstehen, ohne die Schwarzen Löcher zu verstehen", sagte Richard Mushotzky von Goddard, einem Leiter des Zensus-Teams. "Vielleicht entstehen bis zu 20 Prozent der gesamten im Universum abgestrahlten Energie - die meisten Röntgenstrahlen, große Anteile von ultraviolettem und infrarotem Licht und viele Radiowellen - auf die eine oder andere Weise aus AGN-Aktivitäten."
Ein wichtiger Befund der Volkszählung ist die Entdeckung von AGN in Starburst-Galaxien, die aufgrund der Sternentstehung hell sind. Diese von Swift aufgedeckten staubbedeckten AGN ermöglichen einen detaillierten Test der Idee, dass die Aktivität des Schwarzen Lochs und die Sternentstehung Hand in Hand gehen und sich gegenseitig füttern. Swift sieht auch Hinweise auf kokonierte Schwarze Löcher, die so in Staub eingebettet sind, dass sie außer im Röntgenband mit höherer Energie völlig unsichtbar sind.
Die ersten Ergebnisse der Volkszählung aus den 2005 gesammelten Daten sind ein „erster Vorgeschmack auf die kommenden Dinge“, sagte Tueller. Jeder Scan des Himmels wird auf vorhandenen Scans gestapelt, was einer langen Belichtung mit der Kamera entspricht, sodass schließlich schwarze Löcher aus tieferen Bereichen des Universums erkannt werden.
Swift baut auf zwei weiteren Umfragen auf. Der europäische Satellit INTEGRAL hat Anfang 2006 eine hochenergetische Röntgenuntersuchung durchgeführt, die sich jedoch auf die galaktische Ebene und nicht auf den gesamten Himmel konzentrierte. Das Chandra-Röntgenobservatorium der NASA führte eine energiearme Röntgenuntersuchung eines kleinen Teils des Himmels durch und lieferte eine Probe der leuchtenden Schwarzen Löcher, die sich im frühen Universum gebildet hatten.
Swift verfügt auch über Röntgen- und Ultraviolett- / optische Teleskope, die eine schnelle Bestätigung neuer aktiver Galaxienkandidaten ermöglichen. Diese breite Abdeckung in drei Wellenlängenregimen ist entscheidend für Schwarzlochstudien.
"Der Swift Black Hole-Katalog kann auf tausend Arten verwendet werden", sagte Craig Markwardt von Goddard und der University of Maryland, die die neunmonatigen Swift-Daten zu All-Sky-Bildern kombinierten. "Es ist kaum zu glauben, dass der ganze Himmel mit schwarzen Löchern übersät ist. Sie benötigen eine leistungsstarke Röntgensicht wie die von Swift, um sie zu sehen. "
Swift wurde im November 2004 gestartet und ist eine NASA-Mission, die von Goddard in Zusammenarbeit mit der italienischen Weltraumbehörde und dem Forschungsrat für Teilchenphysik und Astronomie in Großbritannien verwaltet wird. Personal der Penn State University kontrolliert Wissenschaft und Flugbetrieb. NASA Goddard baute das Burst Alert Telescope.
Ein Goddard-Team der NASA präsentiert diese Volkszählung heute auf einer Pressekonferenz in San Francisco auf dem Treffen der High Energy Astrophysics Division der American Astronomical Society.
Originalquelle: NASA-Pressemitteilung
