Beobachtungsbeweise für die Existenz von Schwarzen Löchern [Duplikat]

Es gibt ein paar verschiedene Merkmale von Schwarzen Löchern, nach denen Forscher suchen:

1. Eine Akkretionsscheibe
2. Massentransfer vom Begleitstern
3. Röntgenemission
4. Absorption von Gas und anderen Stoffen um ihn herum
5. Gravitationslinsen

Sie haben # 3 in Ihrer Frage erwähnt; Nicht wenige Schwarze Löcher, einschließlich Cygnus X-1, senden Röntgenstrahlen aus.

1 ist ein gemeinsames Merkmal rund um Schwarze Löcher. Das Material kann aus umgebenden Gasen oder in vielen Fällen einem Begleitstern gezogen werden. Akkretionsscheiben geben im Allgemeinen elektromagnetische Strahlung ab; Der genaue Typ hängt von der Art des Materials und dem umgebenden Objekt ab.

2 ist mit 1 und 3 verwandt, verdient aber aufgrund der Auswirkungen auf den Spenderstern eine eigene Erklärung. Nehmen wir den Massentransfer im großen Maßstab. Nehmen Sie die Whirlpool-Galaxie. Er interagiert mit seinem Nachbarn, NGC 5195, über eine Brücke aus Staub und Materie. Was sind die Auswirkungen auf NGC 5195? Verzerrungen sowie Strukturverlust im Bereich der Brücke. Dasselbe passiert auf der Sternenebene. Ein Stern, der an Masse verliert, kann in Richtung seines Begleiters verzerrt werden, was möglicherweise zu Änderungen der Helligkeit oder anderer Merkmale führen kann.

4 ist, nehme ich an, mit den anderen verwandt, aber ich sollte anmerken, dass es auch diese verschlucken könnte, wenn es nur Gaswolken gäbe, die das Schwarze Loch umgeben. Wenn sich ein Schwarzes Loch nicht in einem binären System befindet, kommt es möglicherweise nicht mit einem anderen Stern in Kontakt und beginnt stattdessen, andere Teile der Materie um sich herum zu schlucken.

5 ist die beste Eigenschaft; eine bessere Möglichkeit, schwarze Löcher zu erkennen. Die Allgemeine Relativitätstheorie sagt voraus, dass massive Objekte Licht brechen; Mit Einsteins Gleichungen ist es möglich zu bestimmen, wie viel Licht von einem solchen Objekt gebeugt wird. Dies wurde in vielen Fällen, wie beispielsweise während der Sonnenfinsternis von 1919, verwendet, um Einsteins Theorie zu bestätigen.

Abschließend möchte ich noch zwei Dinge anmerken:

1. Dies sind nicht die einzigen Methoden zur Erkennung von Schwarzen Löchern (andere Effekte, wie z. B. das Ziehen eines Rahmens um ein Schwarzes Kerr-Loch, bieten unterschiedliche Beschreibungen des Schwarzen Lochs), aber sie sind ziemlich einfach
2. 1-4 können auch Zeichen für andere kompakte Objekte wie Weiße Zwerge und Neutronensterne sein und werden oft nur in Doppelsternsystemen gefunden. Nur durch eine Vielzahl unterschiedlicher Beobachtungen und eine sorgfältige Analyse kann ein Objekt schließlich als Schwarzes Loch bezeichnet werden.

16-jährige Studie verfolgt Sterne, die das Schwarze Loch der Milchstraße umkreisen

„Zweifellos der spektakulärste Aspekt unserer Langzeitstudie ist, dass sie den heute als besten empirischen Beweis dafür angesehenen Beweis dafür geliefert hat, dass supermassereiche Schwarze Löcher wirklich existieren. Die Sternumläufe im Galaktischen Zentrum zeigen, dass die zentrale Massenkonzentration von vier Millionen Sonnenmassen müssen zweifelsfrei ein Schwarzes Loch sein", sagt Genzel.

Es stellt sich heraus, dass einer der Sterne (S2), der dieses Objekt mit 4 Millionen Sonnenmassen umkreist, in „ einem Abstand von 17 Lichtstunden (18 Tm oder 120 AE) zum Perizentrum – etwa dem Vierfachen der Entfernung von Neptun von der Sonne “ kreist. Das lässt nicht viel Platz außer einem Schwarzen Loch, um die Masse in seiner Umlaufbahn zu erklären.