"Schwarze Löcher in der Nähe und ihre stellaren Begleiter bilden in dieser neuen NASA-Visualisierung eine astrophysikalische Schurkengalerie.
Sterne, die mit mehr als etwa der 20-fachen Sonnenmasse geboren wurden, beenden ihr Leben als Schwarze Löcher. Wie der Name schon sagt, leuchten Schwarze Löcher nicht von alleine, weil ihnen nichts entgehen kann, nicht einmal Licht. Bis 2015, als Astronomen zum ersten Mal verschmelzende Schwarze Löcher durch die als Gravitationswellen bezeichneten Raum-Zeit-Wellen entdeckten, bestand der Hauptweg, sie zu finden darin, sie in Doppelsystemen zu suchen, in denen sie mit Begleitsternen interagierten. Und der beste Weg, das zu tun war, im Röntgenbereich.
Diese Visualisierung zeigt 22 Röntgendoppelsterne in unserer Milchstraße und ihrem nächsten Nachbarn, der Großen Magellanschen Wolke, die bestätigte Schwarze Löcher mit stellarer Masse beherbergen. Die Systeme erscheinen im gleichen physikalischen Maßstab und demonstrieren ihre Vielfalt. Ihre Orbitalbewegung wird um fast das 22.000-fache beschleunigt, und die Betrachtungswinkel replizieren, wie wir sie von der Erde aus sehen.
In Verbindung mit einem Stern kann ein Schwarzes Loch Materie auf zwei Arten sammeln. In vielen Fällen kann ein Gasstrom direkt vom Stern zum Schwarzen Loch fließen. In anderen, wie dem ersten bestätigten System eines Schwarzen Lochs, Cygnus X-1, erzeugt der Stern einen dichten Ausfluss, der als Sternwind bezeichnet wird, von dem sich einige durch die intensive Schwerkraft des Schwarzen Lochs sammeln. Bisher gibt es keinen klaren Konsens darüber, welcher Modus von GRS 1915, dem großen System im Zentrum der Visualisierung, verwendet wird.
Wenn es am Schwarzen Loch ankommt, geht das Gas in die Umlaufbahn und bildet eine breite, abgeflachte Struktur, die als Akkretionsscheibe bezeichnet wird. Die Akkretionsscheibe von GRS 1915 kann sich über mehr als 50 Millionen Meilen (80 Millionen Kilometer) erstrecken und damit größer sein als die Entfernung, die Merkur von der Sonne trennt. Das Gas in der Scheibe erwärmt sich, während es sich langsam nach innen windet und in sichtbarem, ultraviolettem und schließlich Röntgenlicht leuchtet.
Die Sternenfarben reichen von blau-weiß bis rötlich und repräsentieren Temperaturen von 5-mal heißer bis 45 % kühler als unsere Sonne. Da die Akkretionsscheiben noch höhere Temperaturen erreichen, verwenden sie ein anderes Farbschema.
Während die Schwarzen Löcher auf einer Skala dargestellt werden, die ihre Masse widerspiegelt, sind alle viel größer dargestellt als in Wirklichkeit. Das Schwarze Loch von Cygnus X-1 wiegt etwa 21-mal mehr als die Sonne, aber seine Oberfläche – genannt Ereignishorizont – umfasst nur etwa 77 Meilen (124 Kilometer). Die übergroßen Kugeln verdecken auch sichtbare Verzerrungen, die durch die Gravitationseffekte der Schwarzen Löcher erzeugt würden."
