MG B2016+112

(Originalarbeit unter https://chandra.harvard.edu)

„Röntgen-Lupe“ verstärkt Blick auf ferne Schwarze Löcher

Illustration: NASA/CXC/M. Weiss
X-ray Image (inset): NASA/CXC/SAO/D. Schwartz et al.
  • Astronomen haben eine „Röntgenlupe” eingesetzt, um ein System mit einem Schwarzen Loch im frühen Universum zu untersuchen
  • Verstärkung und Vergrößerung von Licht durch eine auf dem Weg liegende Galaxie erlaubte die Entdeckung von zwei fernen Objekten, die Röntgenlicht aussenden
  • Bei den Objekten handelt es sich entweder um zwei wachsende supermasse-reiche Schwarze Löcher oder ein derartiges Schwarzes Loch und ein Jet
  • Dieses Ergebnis hilft dabei, das Wachstum von Schwarzen Löchern im frühen Universum und die etwaige Existenz von Systemen mit mehreren Schwarzen Löchern zu verstehen

Eine neue Technik hat mit Hilfe von NASA’s Chandra-Röntgen-Observatorium Astronomen ermöglicht, einen beispiellosen Blick auf ein System mit einem Schwarzen Loch im frühen Universum zu erhalten. Dies eröffnet Astronomen einen Weg, lichtschwache und ferne Röntgenobjekte genauer zu betrachten als es zuvor möglich gewesen war.

Astronomen nutzten eine Anordnung im All, die einen „Gravitationslinseneffekt“ von Licht zweier Objekte zeigt, die nahezu 12 Milliarden Lichtjahre entfernt sind. Eine künstlerische Darstellung im Hauptteil der Graphik zeigt, wie die Wege des Lichts von diesen fernen Objekten gebogen sind und durch eine Galaxie entlang der Sichtlinie zwischen Erde und den Objekten verstärkt wird.

Illustration: NASA/CXC/M. Weiss
X-ray Image (inset): NASA/CXC/SAO/D. Schwartz et al.

Die Objekte in dieser neuesten Chandra-Untersuchung sind Teil eines als MG B2016+112 genannten Systems. Das von Chandra gemessene Röntgenlicht wurde von diesem System abgestrahlt, als das Universum nur 2 Milliarden Jahre alt war, verglichen mit den heutigen nahezu 14 Milliarden Jahren.

Frühere Untersuchungen von Radiostrahlung aus MG B2016+112 deuteten darauf hin, daß das System aus zwei supermassereichen Schwarzen Löcher besteht, von denen jedes auch einen Jet erzeugen könnte. Durch Verwendung eines Gravitationslinsenmodells auf der Grundlage der Radiodaten kamen Schwartz und seine Kollegen zu dem Ergebnis, daß sich die drei von ihnen im System MG B2016+112 entdeckten Röntgenquellen aus dem Linseneffekt von zwei eigenständigen Objekten ergeben müssen.

Das Röntgenlicht von einem dieser Objekte auf der linken Seite (violett) ist durch die Schwerkraft einer auf dem Lichtweg liegenden Galaxie verformt worden und erzeugt zwei Strahlen von den Röntgenquellen („A“ und „B“ in der beschrifteten Version), die im Chandra-Bild entdeckt wurden, das durch das gestrichelte Quadrat auf der rechten Seite dargestellt wird. Das Röntgenlicht von dem lichtschwächeren Objekt (blau) erzeugt eine Röntgenquelle (“C“), die durch die Galaxie verstärkt worden ist, wodurch die Quelle um das 300-fache heller ist als sie ohne den Linseneffekt sein würde. Das Chandra-Bild ist im Einschub gezeigt.

Diese beiden Röntgenstrahlung emittierenden Objekte sind vermutlich ein Paar wachsender supermassereicher Schwarzer Löcher oder ein wachsendes supermassereiches Schwarzes Loch und ein Jet. Frühere Chandra-Messungen von Paaren oder Dreiergruppen wachsender supermassereicher Schwarzer Löcher betrafen allgemein Objekte, die sich viel näher zur Erde befanden oder viel größere Abstände zwischen den Objekten aufwiesen.

Eine Arbeit mit diesen Ergebnissen erscheint im Astrophysical Journal und eine Vorabversion ist unter https://arxiv.org/abs/2103.08537 zugänglich. Die Autoren der Untersuchung sind Dan Schwartz (Center for Astrophysics | Harvard and Smithsonian), Cristiana Spignola (INAF), Anna Barnacka (CfA).NASA‘s Marshall Space Flight Center verwaltet das Chandra-Programm. Das Smithsonian Astrophysical Observatory kontrolliert die wissenschaftlichen Einsätze Chandra’s von Cambridge, Massachusetts, und den Flugbetrieb von Burlington, Massachusetts, aus.

  • Kurzinformation:
  • Scale: X-ray image (inset) is about 10 arcsec (250,000 light years) across
  • Category: Quasars & Active GalaxiesBlack Holes
  • Constellation: Delphinus
  • Color Code: X-ray: pink
  • Instrument: ACIS
  • Distance Estimate: about 11.8 billion light years (z=3.273)
  • Release Date: August 31, 2021
  • References: D. Schwartz, C. Spingola, and A. Barnacka “Resolving Complex Inner X-Ray Structure of the Gravitationally Lensed AGN MG B2016+112” The Astrophysical Journal 917, Number 1