Mai 26, 2022

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Im Zentrum der Milchstraße taucht erstmals ein supermassereiches Schwarzes Loch auf | Leere

Im Herzen der Milchstraße wurde ein Bild des supermassereichen Schwarzen Lochs aufgenommen, das den ersten direkten Blick auf den „sanften Riesen“ im Zentrum unserer Galaxie ermöglicht.

Das Schwarze Loch selbst, bekannt als Sagittarius A*, kann nicht gesehen werden, weil kein Licht oder Materie seinem Gravitationsgriff entkommen kann. Aber sein Schatten wird von einem leuchtenden, mysteriösen Ring aus Licht und Materie verfolgt, der sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit über den Rand des Abgrunds dreht.

Das Bild wurde vom Event Horizon Telescope (EHT) aufgenommen, einem Netzwerk aus acht Radioteleskopen, das sich von der Antarktis bis nach Spanien und Chile erstreckt und produzierte Das erste Bild eines Schwarzen Lochs in einer Galaxie namens Messier 87 im Jahr 2019.

„Das Schwarze Loch der Milchstraße war unser Hauptziel, es ist unser nächstgelegenes supermassereiches Schwarzes Loch, und deshalb haben wir uns überhaupt daran gemacht, dieses Ding zu machen“, sagte Professor Cera Markov, Astrophysiker an der Universität Amsterdam und Co-Vorsitzender von des EHT-Wissenschaftsrates. Es sind 100 Jahre, in denen diese Dinge geforscht werden, und daher ist es wissenschaftlich gesehen eine riesige Sache.“

Das Bild liefert überzeugende Beweise für das Vorhandensein eines Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße, was eine Arbeitsannahme der Mainstream-Astronomie war. Eine Minderheit von Wissenschaftlern spekuliert weiterhin über die Möglichkeit anderer exotischer Objekte wie Bosonen oder Klumpen dunkler Materie.

„Ich persönlich freue mich über die Tatsache, dass er die Tatsache untersucht, dass es definitiv ein Schwarzes Loch im Zentrum unserer Galaxie gibt“, sagte Dr. Zeri Younesi, ein EHT-Mitglied am University College London.

Für das ungeübte Auge mag das letzte Bild fast ähnlich aussehen Das schwarze Loch, M87*aber die beiden Objekte sind laut dem EHT-Team sehr unterschiedlich.

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Sagittarius A* verbraucht sehr wenig Material, im Gegensatz zu der typischen Darstellung von Schwarzen Löchern als gewalttätige, räuberische Bestien des Universums. „Wenn SgrA* ein Mensch wäre, würde er nur alle eine Million Jahre ein Reiskorn verzehren“, sagte Michael Johnson vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Im Gegensatz dazu ist M87* eines der größten Schwarzen Löcher im Universum und verfügt über massive, mächtige Jets, die Licht und Materie von ihren Polen in den intergalaktischen Raum schießen.

Ein weiteres Schwarzes Loch, M87*,
M87*, aufgenommen im Jahr 2019. Foto: EHT/Zuma/Rex/Shutterstock

„Sgr A* gibt uns einen Einblick in den Zustand der häufigsten Schwarzen Löcher: ruhig und still“, sagte Johnson. „[It] Sexy, weil es beliebt ist.“

Jüngste Beobachtungen zeigen auch, dass der Rotationswinkel des Schwarzen Lochs nicht genau mit der Ebene der Galaxie übereinstimmt, sondern weit entfernt von etwa 30 Grad liegt, und deutet auf eine erstaunliche magnetische Aktivität hin, die der in der Sonnenatmosphäre beobachteten ähnelt. Jenseits der Wissenschaft haben Astronomen eine emotionale Verbindung zum Sehen des mysteriösen Objekts anerkannt, um das unsere Galaxie kreist.

„Es ist ein anderer Kuchen, aber es ist unser Donut“, sagte Yonsei.

Obwohl es astronomisch lokal bis zu einer Entfernung von 26.000 Lichtjahren liegt, hat sich die Beobachtung von SgrA* als schwieriger als erwartet erwiesen. Das Team verbrachte fünf Jahre damit, Daten zu analysieren, die im April 2017 bei gelegentlich klarem Himmel auf mehreren Kontinenten gewonnen wurden.

Schütze A* Relativ klein, was bedeutet, dass sich Staub und Gas innerhalb von Minuten statt Wochen in ihrer zunehmenden Scheibenumlaufbahn befinden und ein Ziel erzeugen, das sich von einer Beobachtung zur nächsten bewegt. Markov verglich die Beobachtungen mit dem Versuch, einen Welpen zu fotografieren, der seinen Schwanz mit einer Kamera mit langer Verschlusszeit jagt. Die Wissenschaftler mussten auch über die galaktische Ebene blicken und störende Sterne und Staubwolken aus ihren Bildern herausfiltern. Eine Kombination dieser Faktoren – und möglicherweise einige extreme Schwarze-Loch-Phänomene – erklären die hellen Flecken im Bild.

„Wir haben nicht erwartet, wie ausweichend und ausweichend es sein würde“, sagte Yonsei. „Es war wirklich ein hartes Bild. Es ist schwer, es zu übertreiben.“

Das EHT fängt Strahlung von Partikeln innerhalb der Akkretionsscheibe ein, die auf Milliarden Grad erhitzt werden, wenn sie das Schwarze Loch umkreisen, bevor sie in den zentralen Wirbel sinken. Die gesprenkelte Korona im Bild zeigt, wie das Licht durch die starke Anziehungskraft des Schwarzen Lochs gebogen wird, das vier Millionen Mal massereicher ist als unsere Sonne.

Letztlich hoffen Wissenschaftler, dass die Beobachtung einer Gruppe von Schwarzen Löchern – etwas träge wie unsere Riesen und turbulent wie M87* – dazu beitragen wird, eine Henne-Ei-Frage über die Entwicklung von Galaxien zu beantworten.

Es ist eine offene Frage in der Entstehung und Entwicklung von Galaxien. „Wir wissen nicht, was zuerst da war, die Galaxie oder das Schwarze Loch“, sagte Professor Carol Mondel, Astrophysikerin an der University of Bath, die nicht Teil der EHT-Kollaboration ist.

„Aus technologischer Sicht ist es erstaunlich, dass wir das können“, sagte sie über die neuesten Bilder.

Die Ergebnisse des EHT-Teams wurden am Donnerstag in einer Sonderausgabe der Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.