Astronomen haben Beweise dafür entdeckt, dass sich die fundamentale Beziehung zwischen ultraviolettem und Röntgenlicht, das von Quasaren emittiert wird – den leuchtenden Kernen von Galaxien, die von supermassereichen Schwarzen Löchern angetrieben werden – über Milliarden von Jahren verändert hat, was möglicherweise etablierte Vorstellungen von Umgebungen Schwarzer Löcher in Frage stellt. Das internationale Team unter der Leitung von Forschern des Nationalen Observatoriums von Athen veröffentlichte seine Ergebnisse in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society und deutete darauf hin, dass sich die Struktur und das Verhalten von Materie, die supermassereiche Schwarze Löcher umgibt, im Laufe der kosmischen Zeit entwickeln kann.
Die Forschung stellt eine lange gehegte Annahme in der Astronomie in Frage, dass die Korrelation zwischen Ultraviolett- und Röntgenemissionen von Quasaren im Laufe der Geschichte des Universums konstant bleibt. Diese Beziehung war ein Eckpfeiler für die Schätzung der Entfernungen zu Quasaren und die Kartierung der Expansion des Universums. "Wenn sich dies bestätigt, würden diese Ergebnisse eine grundlegende Idee in der Astronomie in Frage stellen", erklärte Dr. Eleni Kalantzi, Hauptautorin der Studie, in einer Pressemitteilung der Royal Astronomical Society.
Quasare, die sich in großer Entfernung von der Erde befinden, bieten ein Fenster in die Vergangenheit des Universums. Das Licht, das heute von diesen Objekten beobachtet wird, entstand vor Milliarden von Jahren und bietet Astronomen einen Einblick in die Bedingungen, die im frühen Universum herrschten. Die beobachtete Verschiebung in der Ultraviolett-Röntgen-Beziehung deutet darauf hin, dass die physikalischen Prozesse, die in der Akkretionsscheibe ablaufen – der wirbelnden Masse aus Gas und Staub, die das Schwarze Loch speist – in der Vergangenheit anders gewesen sein könnten.
Die Auswirkungen dieser Entdeckung gehen über den Bereich der Astrophysik hinaus. Das Verständnis der Entwicklung von Schwarzen Löchern und ihren Wirtsgalaxien ist entscheidend für das Verständnis der großräumigen Struktur des Kosmos und der Verteilung der Materie im gesamten Universum. Schwarze Löcher spielen eine wichtige Rolle bei der Entstehung und Entwicklung von Galaxien und beeinflussen das Wachstum von Galaxien und die Verteilung von Sternen in ihnen.
Forscher von Institutionen in Europa, Asien und Amerika trugen zu der Studie bei und unterstrichen den kollaborativen Charakter der modernen astronomischen Forschung. Das Team analysierte Daten von mehreren weltraumgestützten Observatorien, darunter Röntgenteleskope und Ultraviolettdetektoren, um einen umfassenden Datensatz zu erstellen, der einen bedeutenden Teil der kosmischen Geschichte abdeckt.
Weitere Forschung ist erforderlich, um diese Ergebnisse zu bestätigen und die zugrunde liegenden Mechanismen zu erforschen, die die beobachteten Veränderungen antreiben. Astronomen planen, detailliertere Beobachtungen von Quasaren in verschiedenen Entfernungen und Rotverschiebungen durchzuführen, die verschiedenen Epochen in der Geschichte des Universums entsprechen, um die Entwicklung der Ultraviolett-Röntgen-Beziehung weiter zu untersuchen. Das James-Webb-Weltraumteleskop mit seinen beispiellosen Infrarotfähigkeiten könnte ebenfalls eine entscheidende Rolle bei zukünftigen Studien spielen, indem es neue Einblicke in die Struktur und Zusammensetzung von Quasarumgebungen liefert.
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