Der heißeste Ort im Universum

Der heißeste Ort im Universum könnte der Quasar 3C273 mit einer geschätzten Temperatur von etwa 10 Billionen Grad Celsius sein.

Quasar 3C273 in diesem Bild des Hubble-Weltraumteleskops. Foto: NASA

Obwohl die Sonne das heißeste Objekt in unserem System ist, ist ihre Temperatur im Vergleich zu anderen Himmelskörpern recht niedrig. Laut Daniel Palumbo, Postdoktorand bei der Black Hole Initiative der Harvard University, befinden sich die heißesten Orte im Universum ganz in der Nähe supermassereicher Schwarzer Löcher, insbesondere solcher, die sich von Gas ernähren. Diese Schwarzen Löcher verfügen laut Live Science über relativistische Jets, riesige Materiestrahlen, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit angetrieben werden und extrem heiß sind.

Der heißeste Ort im Universum, den Forscher kennen, ist der Quasar 3C273, eine extrem helle Region um ein supermassereiches Schwarzes Loch in 2,4 Milliarden Lichtjahren Entfernung von der Erde. Laut dem Greenbank Observatory in West Virginia beträgt die Kerntemperatur in dieser Region mehr als 10 Billionen Grad Celsius. Die Temperaturschätzung ist jedoch noch unsicher.

Supermassereiche Schwarze Löcher sind unglaublich mächtig und befinden sich im Zentrum der meisten Galaxien. Wie ihr Name schon sagt, sind sie riesig. Sagittarius A* beispielsweise, das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße, ist millionenfach massereicher als die Sonne. Wie jedes Schwarze Loch übt auch der Quasar 3C273 eine so starke Gravitationskraft aus, dass ihm nichts, nicht einmal Licht, entgehen kann. Dieser Anziehungskraft wirkt ein Gasring entgegen, der das Schwarze Loch umkreist – die sogenannte Akkretionsscheibe.

Wenn Moleküle mit hoher Geschwindigkeit in ein Schwarzes Loch gesaugt werden, kann die durch die Kollision entstehende Reibung Temperaturen von Billionen Grad Celsius erzeugen. Zum Vergleich: Die Oberfläche der Sonne hat eine Temperatur von 5.500 Grad Celsius. Diese Temperatur steigt nur noch, wenn die starke Schwerkraft des Schwarzen Lochs nahegelegene Materie zu einem relativistischen Jet zusammenstößt, der ins All schießt, sagte Palumbo.

Die Antwort auf die Frage nach dem heißesten Ort im Universum könnte jedoch davon abhängen, wann die Frage gestellt wird, so Koushik Chatterjee, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Black Hole Initiative. Wenn zwei große Objekte kollidieren, können die dabei entstehenden Explosionen extrem hohe Temperaturen erzeugen. So prallen beispielsweise zwei Neutronensterne – die kollabierten Kerne großer Sterne – aufeinander und erzeugen dabei Temperaturen von bis zu 800 Milliarden Grad Celsius, wie aus einer 2019 in der Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlichten Studie hervorgeht. Auch die Kollision eines Schwarzen Lochs mit einem Neutronenstern kann außergewöhnlich hohe Temperaturen erzeugen.

Es ist schwierig, den heißesten Ort im Universum zu bestimmen, da die Untersuchung der Temperatur weit entfernter Objekte eine Herausforderung darstellt. Forscher sind sich über die tatsächliche Temperatur Schwarzer Löcher noch immer nicht im Klaren. Stattdessen messen Wissenschaftler die von supermassiven Schwarzen Löchern abgegebene Energie in Form von sichtbarem Licht, Radiowellen und Röntgenstrahlen. Anhand der Wellenlängenmuster der von diesen Quellen erzeugten elektromagnetischen Strahlung können sie die Temperatur abschätzen.

Ein zukünftiges Röntgenobservatorium namens X-ray Imaging and Spectrometry Mission (XRISM) wird Wissenschaftlern helfen, das heiße Gas im Universum präziser zu messen. Mit fortschrittlicheren Instrumenten könnten sie möglicherweise noch heißere Regionen als den Quasar 3C273 finden.

An Khang (laut Live Science )

Quellenlink: https://vnexpress.net/noi-nong-nhat-trong-vu-tru-4643837.html