Könnte die Akkretionsscheibe eines Schwarzen Lochs auf natürliche Weise hell sein?

Diese Frage basiert auf dieser Beschreibung des Cormoran Supermassive Black Hole auf der Website von Orion Arm :

Um diesen Ereignishorizont herum befindet sich eine (offensichtlich künstliche) Akkretionsscheibe mit einem Durchmesser von etwa 4 AE, die durch innere Fusion leuchtet, mit einer Oberflächentemperatur von 5700 K und einer Leuchtkraft von 4500 x Sol. Diese Akkretionsscheibe ist ungewöhnlich arm an Röntgenemissionen, was den Nachweis relativ schwierig machte; Dieser Mangel kann natürlich nicht erklärt werden und war der erste Hinweis darauf, dass dieses Objekt einer Form fortgeschrittener technologischer Verwaltung unterzogen wurde.

Aber basierend auf dem, was wir über Schwarze Löcher im wirklichen Leben wissen, kann die Akkretionsscheibe stattdessen auf natürliche Weise hell sein?

Sind Sie sicher, dass die Website, die Sie zitieren, keine Fiktion ist?
@D.Halsey Über die fehlenden Röntgenstrahlen? Das klingt nach Fiktion. Was den Rest betrifft, habe ich nur nachgesehen, bevor ich mein eigenes Worldbuilding mache.
Die Website von Orion's Arm ist definitiv Fiktion, wenn auch sehr interessant. Nehmen Sie nichts zu ernst, was sie zum Thema Astrophysik zu sagen hat.

Antworten (3)

So wie ich das Zitat verstehe, ist das "Künstliche" an Ihrer Akkretionsscheibe nicht, dass sie hell ist, sondern dass sie keine Röntgenstrahlen aussendet.

Im wirklichen Leben sind SMBH-Akkretionsscheiben normalerweise außergewöhnlich hell. Die Scheibe selbst hat eine starke Emission im UV, genannt UV Bump, die leicht die Emission der gesamten Wirtsgalaxie übersteigen kann.

Über und unter der Scheibe befindet sich eine Region namens Korona, die aufgrund des inversen Compton-Effekts mit den Photonen der Scheibe starke Röntgenstrahlung emittiert.

In Richtung der Rotationsachse kann das Schwarze Loch auch relativistische Jets aussenden, die zu riesigen Lappen werden, viel größer als die Lochgalaxie und sehr hell im Radio, wenn sie das Gas des Halo der Galaxie wegfegen.

Um das Schwarze Loch herum, aber weiter von der Akkretionsscheibe entfernt, gibt es auch schnell rotierende Gaswolken, die durch typische starke Emissionslinien mit hohem Potential gekennzeichnet sind.

Ich hoffe, ich habe Sie auf die Idee gebracht. Akkretierende SMBHs, auch aktive galaktische Kerne genannt, gehören in einem beeindruckenden Wellenlängenbereich zu den hellsten Objekten im Universum.

Eine Akkretionsscheibe wäre sehr hell! In einer Akkretionsscheibe kreist Materie, und verschiedene Teile der Scheibe bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Dies verursacht Reibung, und bei Geschwindigkeiten, die einen guten Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit ausmachen, ist die Reibung (getrieben durch Turbulenzen) in der Akkretionsscheibe extrem . Es wird die Scheibe auf Millionen Grad erhitzen. Es wird über das gesamte Spektrum extrem hell sein. Im sichtbaren Licht wäre es blau-weiß (obwohl das Licht viel zu intensiv wäre, um es anzusehen). Es würde auch große Mengen an Ultraviolett- und Röntgenstrahlung abgeben.

Die inneren Teile der Scheibe sind am heißesten, bis hinab zur letzten stabilen Kreisbahn. Bei den Geschwindigkeiten des inneren Teils der Scheibe kommt es auch zu erheblichen Rot- und Blauverschiebungen, wenn Sie die Scheibe aus einem Winkel betrachten, und zu Gravitationslinseneffekten um das Schwarze Loch herum.

(Quellen https://www.einstein-online.info/en/spotlight/accretion/ https://slideplayer.com/slide/1517144/ )

Die Akkretionsscheibe um ein Schwarzes Loch kann durchaus in einem Zustand sein, in dem ihre Röntgenemission gering und ihre optische Emission (relativ) hoch ist. Tatsächlich befindet sich die Akkretionsscheibe um das erdnächste bekannte Schwarze Loch, A0620-00 , in einem solchen Zustand .

Dieser Zustand ist nicht stabil: A0620-00 hatte 1975 und wahrscheinlich auch 1917 einen Röntgenausbruch. Ein solcher Zustand für eine Akkretionsscheibe eines supermassiven Schwarzen Lochs wäre vermutlich ebenfalls instabil, aber auf einer viel längeren Zeitskala. Uns ist kein solches System bekannt, aber es wäre mit gegenwärtigen Methoden schwierig zu entdecken.