Astronomen, die genauere Messungen entfernter Schwarzer Löcher wünschen, haben neue Assistenten - Roboter, die die mühsame Aufgabe bewältigen können, das Leuchten von Wolken neben Schwarzen Löchern zu überwachen.
Die als Echo-Mapping bezeichnete Methode ist seit Jahrzehnten im Dienst der Astronomen, kostet jedoch viel Arbeit und Zeit für die Teleskopoperation.
Die Idee ist, dass Strahlung von rotierender Materie am Eingang zum aktiven Schwarzen Loch entfernte Wolken beleuchtet. Die chemische Analyse des Gases in der sogenannten Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch und der Vergleich mit dem Fernglühen des Gases helfen den Astronomen, die Masse des Schwarzen Lochs und die Kraft des Gravitationsfelds zu berechnen.
"Diese Methode nutzt die Tatsache aus, dass Akkretionsscheiben nicht immer mit derselben Helligkeit leuchten", schreibt das Observatorium der Universität von Texas (University of Texas McDonald Observatory) auf der Website Stardate.org.
„Die Scheibe kann sehr hell aufflammen, wenn eine neue Substanz hereinkommt ... oder wenn Magnetfelder dazu führen, dass das Scheibengas zusammenklebt. Wenn Sie messen, wie lange die benachbarten Wolken brauchen, um von der Beleuchtung dieser Blitze zu strahlen, bestimmen Sie ihren Abstand zum Schwarzen Loch. Und die Messung der Linienbreite in den Spektren dieser Wolken zeigt, wie schnell sie sich bewegen “, sagt das Observatorium. Um zu testen, ob das Roboterobservatorium in der Lage sein wird, Karten zu erstellen, starteten die Astronomen ein Pilotprogramm für das Globale Teleskopobservatorium von Las Cumbres (LCOGT - Las Cumbres Observatory Global Telescope Network), das derzeit aus 11 automatisierten Teleskopen in Texas (Hawaii) besteht Australien, Südafrika und Chile.
Die neueste Akquisition dieses Netzwerks ist FLOYDS, ein Paar lichtspaltender Spektrographen, die am Folks-North-Teleskop (Faulkes Telescope North) am Haleakala-Observatorium in Hawaii und am Folks-South-Teleskop (Faulkes Telescope South) am Siding Surridor Sprree Sprree im Sapri Sprree Sprree angebracht sind. Abstellgleis Spring Observatory) in New South Wales, Australien.
"Ein Spektrograph ist eine spezielle Art von Kamera, die das Licht eines Objekts wie ein Regenbogen in seine Grundfarben aufteilt und es beispielsweise ermöglicht, die chemische Zusammensetzung eines Objekts zu messen und zu bestimmen, wie schnell es sich relativ zu Ihnen bewegt", schrieb der Astrophysiker David Sand von der Texas Tech University Mail an Discovery News.
Das Fotografieren des Himmels mit Hilfe von Robotern ist weit verbreitet, "aber Spektrographen waren und sind ein ganz neues Wort."
(FLOYDS ist der Name, der zu Ehren der Pink Floyd-Gruppe und ihrer kultigen, lichtspaltenden Prismen auf dem Cover des Albums „The Dark Side of the Moon“ vergeben wurde.)
Rund 200 Tage lang überwachten Fotodetektoren und Spektrographen von FLOYDS in Hawaii ARP 151, eine gut untersuchte Galaxie, die sich 300 Millionen Lichtjahre im Sternbild Ursa Major befindet. Die Galaxie enthält ein massereiches Schwarzes Loch, das nach der vorherigen Öko-Kartierung auf das 6,5- bis 7-Millionen-fache der Sonnenmasse geschätzt wurde. Zum Vergleich: Das zentrale Schwarze Loch der Milchstraße hat eine Masse, die etwa vier Millionen Mal so groß ist wie die der Sonne.
Astronomenroboter haben sich mit einer ARP 151-Messung der Masse von 6,2 Millionen Sonnenmassen bewährt.
„Anscheinend haben sich die Gebiete um das Schwarze Loch in den letzten Jahren verändert, und das ist sehr interessant“, sagt Sand.
"Diese Ergebnisse stellen den ersten Schritt dar und belegen die Leistungsfähigkeit der LCOGT-Roboter bei der Durchführung von Langzeitprogrammen (im Kern einer aktiven Galaxie), die mit menschlichem Einsatz nur schwer umzusetzen sind", schloss der Forschungsphysiker Stefano Valenti von der University of California in Santa Barbara und seinen Kollegen veröffentlicht letzten Monat in der Zeitschrift Astrophysical Journal Letters.
Nach erfolgreichen Beweisen widmet sich das Netzwerk von Robotern nun einer umfassenderen Untersuchung von nahen und fernen Galaxien der Schwarzen Löcher.
„Wir haben mit unseren Robotern solche Möglichkeiten und versuchen wirklich, der Methode neue Impulse zu geben“, sagt Sand.
