Schwarze Löcher - eine neue Show im Planetarium

Standort Königliches Observatorium

05. Dez. 2007



Eine neue tägliche Planetariumsshow rund um Schwarze Löcher ist jetzt im Peter Harrison Planetarium , hier bei der Königliches Observatorium Greenwich . Die Ausstellung berührt mehrere Bereiche, die für meine bisherige Forschung zur Astrophysik relevant sind und die ich in diesem Blog diskutieren werde. Die Show umfasst Beobachtungen von NASA 's Swift-Weltraumteleskop. Swift verfügt über eine Sammlung von Kameras, die jeweils für unterschiedliche Wellenlängen empfindlich sind. Es verfügt über eine optische Kamera (hergestellt in Großbritannien am Mullard Space Science Lab des University College London), eine Röntgenkamera (in Großbritannien am Weltraumforschungszentrum der University of Leicester gebaut) und einen Gammastrahlendetektor (das Burst-Alarm-Teleskop). , oder BAT, gebaut im Goddard Space Flight Center der NASA in Amerika). Wenn sich im Zentrum eines kollabierenden Sterns ein Schwarzes Loch bildet, sehen wir einen intensiven Ausbruch hochenergetischer Gammastrahlen. Beim Abkühlen des explodierenden Gases auf einige Millionen Grad (!) beginnt das Gas dann Röntgenstrahlung abzugeben. Schließlich kühlt das Gas auf einige tausend Grad ab und gibt optisches Licht ab. So können die drei Kameras an Bord von Swift alle drei dieser Etappen im Detail studieren. Die Röntgenkamera an Bord von Swift verfügt über einen einzigen 600x600-Pixel-Detektor. Meine vorherige Aufgabe bestand darin, die 14 identischen Detektoren an Bord der European zu kalibrieren XMM-Newton Weltraumteleskop – Swifts viel größerer Bruder! Aus Sicherheitsgründen werden sowohl XMM-Newton als auch Swift oft auf dasselbe Objekt gerichtet und die beiden Beobachtungen verglichen, um sicherzustellen, dass die beiden Teleskope genau die gleichen Farben sehen (Farbe ist einfach die Energie eines Photons, ein Paket von hell). Dies war Teil meiner vorherigen Tätigkeit als XMM-Newton-Kalibrierungswissenschaftler. Bereits ein Farbunterschied von 0,1% könnte zu falschen Rückschlüssen auf die Geschwindigkeit der beteiligten Gase führen und zu Missverständnissen über die Entstehung von Schwarzen Löchern führen. Während Swift klein und wendig ist und es ihm ermöglicht, sich schnell umzudrehen, um die Bildung neuer Schwarzer Löcher zu erkennen, ist XMM-Newton viel größer und verbringt seine Zeit damit, bestehende Schwarze Löcher im Detail zu untersuchen. Wenn Gas oder sogar ein Stern auf ein Schwarzes Loch fällt, wird es sehr heiß – bis zu 10 Millionen Grad Celsius! Und so heißes Gas emittiert Röntgenstrahlung. Im September 2001 entdeckte XMM-Newton einen Stern, der vom Schwarzen Loch im Zentrum unserer Milchstraße verschluckt wurde, und nahm Fotos der Veranstaltung . Auch wenn wir Schwarze Löcher nicht direkt sehen können (einen schwarzen Stern vor dem schwarzen Hintergrund des Weltraums zu finden ist nach wie vor schwierig!), können wir immer noch nach den verräterischen Anzeichen ihrer Anwesenheit suchen. Ein Projekt namens AXIS ( Eine internationale XMM-Newton-Umfrage ) nahmen Astronomen aus ganz Europa zusammen. Wenn XMM-Newton ein bekanntes Objekt betrachtet, entdeckt es Hunderte anderer Objekte um das Ziel herum. (Es ist ein bisschen so, als würde man einen Freund auf der Straße fotografieren, und man fotografiert schließlich auch andere Leute im Hintergrund. Aber wir wollen mehr über diese anderen Leute wissen. Welche Haarfarbe haben sie? Wie groß sind sie? ) Der einfachste Weg, um herauszufinden, was diese anderen, unbekannten Objekte waren, war, mit einem anderen Teleskop zu suchen. Im Juni 2001 reiste ich zusammen mit zwei Kollegen zum Nordic Optical Telescope auf der Kanareninsel La Palma. Ungefähr 10 der von uns beobachteten Objekte entpuppten sich als supermassereiche Schwarze Löcher im Zentrum entfernter Galaxien – Schwarze Löcher, die eine Million Mal massereicher sind als unsere Sonne.