OJ 287: Unterschied zwischen den Versionen

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'''OJ 287''' ist ein 3,5 Milliarden [[Lichtjahr]]e entfernter [[Quasar]] im [[Sternbild]] [[Krebs (Sternbild)|Krebs]], der eines der größten bekannten [[Schwarzes Loch|Schwarzen Löcher]] mit 18 Milliarden [[Sonnenmasse]]n enthält. Die Beobachtung von OJ 287 ist der erste direkte Beweis dafür, dass Schwarze Löcher dieser Größenordnung in Quasaren existieren können.  
'''OJ 287''' ist ein 3,5 Milliarden [[Lichtjahr]]e entfernter [[Quasar]] im [[Sternbild]] [[Krebs (Sternbild)|Krebs]], der eines der größten bekannten [[Schwarzes Loch|Schwarzen Löcher]] mit 18 Milliarden [[Sonnenmasse]]n enthält. Die Beobachtung von OJ 287 ist der erste direkte Beweis dafür, dass Schwarze Löcher dieser Größenordnung in Quasaren existieren können.


== Massebestimmung im Doppelsystem ==
== Massebestimmung im Doppelsystem ==
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Da eine Anordnung mit derart extremen [[Gravitationsfeld]]ern im Universum sehr selten zu beobachten ist, erweist sich OJ 287 auch als gutes Studienobjekt für die [[Allgemeine Relativitätstheorie]]. Durch Anwendung der [[Gravitation#Allgemeine Relativitätstheorie|relativistischen Gravitationstheorie]] konnte nämlich der Zeitpunkt der Ausbrüche mit hoher Genauigkeit vorhergesagt werden (bis auf leichte Abweichungen, bedingt durch [[Störgröße]]n wie etwa eine nicht ausreichende Datengrundlage). Dies bestätigt indirekt [[Albert Einstein|Einsteins]] Theorie der Abstrahlung von [[Gravitationswelle]]n.
Da eine Anordnung mit derart extremen [[Gravitationsfeld]]ern im Universum sehr selten zu beobachten ist, erweist sich OJ 287 auch als gutes Studienobjekt für die [[Allgemeine Relativitätstheorie]]. Durch Anwendung der [[Gravitation#Allgemeine Relativitätstheorie|relativistischen Gravitationstheorie]] konnte nämlich der Zeitpunkt der Ausbrüche mit hoher Genauigkeit vorhergesagt werden (bis auf leichte Abweichungen, bedingt durch [[Störgröße]]n wie etwa eine nicht ausreichende Datengrundlage). Dies bestätigt indirekt [[Albert Einstein|Einsteins]] Theorie der Abstrahlung von [[Gravitationswelle]]n.


Die Forschergruppe veröffentlichte unter Leitung des finnischen Wissenschaftlers [[Mauri Valtonen]] von der [[Universität Turku]] ihre Aufsehen erregenden Ergebnisse im April 2008 im Wissenschaftsmagazin ''[[Nature]]'', nachdem sich ihre Vorausberechnungen beim beobachteten Ausbruch am 13. September 2007 fast exakt bestätigt hatten. Der letzte Ausbruch begann, in Übereinstimmung mit den Vorhersagen, Ende 2015. <ref>[http://www.spektrum.de/news/quasar-qj287-bestaetigt-wieder-allgemeine-relativitaetstheorie/1390649 Ein Quasar bestätigt die Relativitätstheorie] Spektrum.de, 30. Dezember 2015, abgerufen am 20. Februar 2016 (deutsch)</ref>
Die Forschergruppe veröffentlichte unter Leitung des finnischen Wissenschaftlers [[Mauri Valtonen]] von der [[Universität Turku]] ihre Aufsehen erregenden Ergebnisse im April 2008 im Wissenschaftsmagazin ''[[Nature]]'', nachdem sich ihre Vorausberechnungen beim beobachteten Ausbruch am 13. September 2007 fast exakt bestätigt hatten.<ref>M. J. Valtonen ''et al.'': [https://www.nature.com/articles/nature06896 ''A massive binary black-hole system in OJ 287 and a test of general relativity'']. In: ''Nature.'' Nr. 452, 2008, S. 851–853.</ref> Der letzte Ausbruch begann, in Übereinstimmung mit den Vorhersagen, Ende 2015.<ref>[http://www.spektrum.de/news/quasar-qj287-bestaetigt-wieder-allgemeine-relativitaetstheorie/1390649 Ein Quasar bestätigt die Relativitätstheorie] Spektrum.de, 30. Dezember 2015, abgerufen am 20. Februar 2016 (deutsch)</ref>


Der indirekte Nachweis übertrifft die früher an anderen Stellen des Universums schon beobachteten Phänomene dieser Art deutlich an Aussagekraft. So wurde aufgrund der Abnahme der Bahnenergie bei OJ 287 eine relativistische Drehung der Bahnellipse ([[Periastron]]-Drehung) von 39° pro Umlauf gemessen, während dieser Effekt bei dem vorher zum indirekten Nachweis verwendeten Doppel[[pulsar]] [[PSR 1913+16]] nur 4,2° pro 1150 Umläufe (ein Jahr) beträgt. Da sich der [[Umlaufbahn|Orbit]] des Doppelobjektes durch diese Abnahme stetig verkleinert, werden sich die beiden Schwarzen Löcher den Berechnungen zufolge in etwa 10.000 Jahren vereinen.
Der indirekte Nachweis übertrifft die früher an anderen Stellen des Universums schon beobachteten Phänomene dieser Art deutlich an Aussagekraft. So wurde aufgrund der Abnahme der Bahnenergie bei OJ 287 eine relativistische Drehung der Bahnellipse ([[Periastron]]-Drehung) von 39° pro Umlauf gemessen, während dieser Effekt bei dem vorher zum indirekten Nachweis verwendeten Doppel[[pulsar]] [[PSR J1915+1606]] nur 4,2° pro 1150 Umläufe (ein Jahr) beträgt. Da sich der [[Umlaufbahn|Orbit]] des Doppelobjektes durch diese Abnahme stetig verkleinert, werden sich die beiden Schwarzen Löcher den Berechnungen zufolge in etwa 10.000 Jahren vereinen.


Damit ist OJ 287 auch ein geeignetes Zielobjekt für eine direkte Messung von Gravitationswellen mit dem geplanten Weltrauminterferometer [[Laser Interferometer Space Antenna|LISA]].
Damit ist OJ 287 auch ein geeignetes Zielobjekt für eine direkte Messung von Gravitationswellen mit dem geplanten Weltrauminterferometer [[Laser Interferometer Space Antenna|LISA]].


== Weblinks ==
== Weblinks ==
* [http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=10383 Doppeltes Schwarzes Loch bestätigt Relativitätstheorie] (Rainer Kayser)
* [https://web.archive.org/web/20170105071738/http://www.pro-physik.de/details/news/prophy10383news/news.html?laid=10383 Doppeltes Schwarzes Loch bestätigt Relativitätstheorie] (17. April 2008, archivierte Version von archive.org vom 5. Januar 2017)
* [http://www.caha.es/18-billions-of-suns-support-einstein_de.html 18 Milliarden Sonnen stützen Einstein] (Website des [[Calar-Alto-Observatorium]]s) (deutsch, spanisch, englisch)  
* [https://web.archive.org/web/20160427220550/http://www.caha.es/18-billions-of-suns-support-einstein_de.html 18 Milliarden Sonnen stützen Einstein] (Website des [[Calar-Alto-Observatorium]]s) (April 2008, archivierte Version von archive.org vom 27. April 2016)
* [http://space.newscientist.com/article/dn13166-biggest-black-hole-in-the-cosmos-discovered.html space.newscientist.com: Biggest black hole in the cosmos discovered] (10. Januar 2008, abgerufen am 11. Februar 2008) (englisch)
* [https://web.archive.org/web/20080514150740/http://space.newscientist.com/article/dn13166-biggest-black-hole-in-the-cosmos-discovered.html space.newscientist.com: Biggest black hole in the cosmos discovered] (10. Januar 2008, archivierte Version von archive.org vom 14. Mai 2008) (englisch)
* [http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7181877.stm news.bbc.co.uk: Huge black hole tips the scales] (10. Januar 2008, abgerufen am 11. Februar 2008) (englisch)
* [http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7181877.stm news.bbc.co.uk: Huge black hole tips the scales] (10. Januar 2008, abgerufen am 11. Februar 2008) (englisch)


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[[Kategorie:Quasar]]
[[Kategorie:Quasar]]
[[Kategorie:Schwarzes Loch]]
[[Kategorie:Krebs (Sternbild)]]
[[Kategorie:Krebs (Sternbild)]]
[[Kategorie:Allgemeine Relativitätstheorie]]

Aktuelle Version vom 20. Februar 2022, 20:06 Uhr

OJ 287 ist ein 3,5 Milliarden Lichtjahre entfernter Quasar im Sternbild Krebs, der eines der größten bekannten Schwarzen Löcher mit 18 Milliarden Sonnenmassen enthält. Die Beobachtung von OJ 287 ist der erste direkte Beweis dafür, dass Schwarze Löcher dieser Größenordnung in Quasaren existieren können.

Massebestimmung im Doppelsystem

Das Objekt enthält noch ein weiteres Schwarzes Loch mit 100 Millionen Sonnenmassen und ist damit ein Doppelsystem. Das kleinere Schwarze Loch umläuft das größere einmal in zwölf Jahren. Bei jedem Umlauf durchdringt es zweimal die Akkretionsscheibe des massereicheren Partners, was mit Gaseruptionen einhergeht, die sichtbare Helligkeitsveränderungen hervorrufen.

Bedingt durch die Nähe zueinander war es den Astronomen nach ungefähr einem Dutzend beobachteter Eruptionen möglich, die Masse der Schwarzen Löcher festzustellen. Obwohl ähnlich große Schwarze Löcher bekannt sind, konnte die Masse bislang in keinem anderen Fall mit solcher Genauigkeit bestimmt werden.

Nachweis von Gravitationswellen

Da eine Anordnung mit derart extremen Gravitationsfeldern im Universum sehr selten zu beobachten ist, erweist sich OJ 287 auch als gutes Studienobjekt für die Allgemeine Relativitätstheorie. Durch Anwendung der relativistischen Gravitationstheorie konnte nämlich der Zeitpunkt der Ausbrüche mit hoher Genauigkeit vorhergesagt werden (bis auf leichte Abweichungen, bedingt durch Störgrößen wie etwa eine nicht ausreichende Datengrundlage). Dies bestätigt indirekt Einsteins Theorie der Abstrahlung von Gravitationswellen.

Die Forschergruppe veröffentlichte unter Leitung des finnischen Wissenschaftlers Mauri Valtonen von der Universität Turku ihre Aufsehen erregenden Ergebnisse im April 2008 im Wissenschaftsmagazin Nature, nachdem sich ihre Vorausberechnungen beim beobachteten Ausbruch am 13. September 2007 fast exakt bestätigt hatten.[1] Der letzte Ausbruch begann, in Übereinstimmung mit den Vorhersagen, Ende 2015.[2]

Der indirekte Nachweis übertrifft die früher an anderen Stellen des Universums schon beobachteten Phänomene dieser Art deutlich an Aussagekraft. So wurde aufgrund der Abnahme der Bahnenergie bei OJ 287 eine relativistische Drehung der Bahnellipse (Periastron-Drehung) von 39° pro Umlauf gemessen, während dieser Effekt bei dem vorher zum indirekten Nachweis verwendeten Doppelpulsar PSR J1915+1606 nur 4,2° pro 1150 Umläufe (ein Jahr) beträgt. Da sich der Orbit des Doppelobjektes durch diese Abnahme stetig verkleinert, werden sich die beiden Schwarzen Löcher den Berechnungen zufolge in etwa 10.000 Jahren vereinen.

Damit ist OJ 287 auch ein geeignetes Zielobjekt für eine direkte Messung von Gravitationswellen mit dem geplanten Weltrauminterferometer LISA.

Weblinks

Einzelnachweise

  1. M. J. Valtonen et al.: A massive binary black-hole system in OJ 287 and a test of general relativity. In: Nature. Nr. 452, 2008, S. 851–853.
  2. Ein Quasar bestätigt die Relativitätstheorie Spektrum.de, 30. Dezember 2015, abgerufen am 20. Februar 2016 (deutsch)