Neues überraschendes Bild des supermassiven schwarzen Lochs in der Milchstraße mit seinem Magnetfeld veröffentlicht!
Die EHT-Kollaboration hat ein neues Bild des supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße veröffentlicht. Auf dem Bild ist es möglich, die Magnetfelder zu kartieren.
Die EHT-Kollaboration ist für die Bilder der Schwarzen Löcher Sgr A* und M87* verantwortlich, die sich im Zentrum der Milchstraße bzw. der Galaxie M87 befinden. Mit Hilfe von Techniken der Radioastronomie konnten sie die beiden Schwarzen Löcher in Programmen beobachten, die seit 2017 durchgeführt wurden. Die Partnerschaft nutzt eine Reihe von Teleskopen, die rund um die Erde verstreut sind.
Im April 2019 haben die EHT-Forscher die Welt in Atem gehalten, als sie das erste Foto eines Schwarzen Lochs zeigten. Jahrelange Arbeit führte zu einem der berühmtesten Fotos der Astronomie und einem wichtigen Meilenstein in der Geschichte der Wissenschaft. Um mehr Informationen zu erhalten und genauer zu untersuchen, wurden in den letzten Jahren weitere Beobachtungskampagnen durchgeführt.
Diese Woche hat die EHT-Kollaboration ein weiteres wichtiges Ergebnis ihrer Beobachtungen vorgestellt. So wurde die Polarisation des Lichts genutzt, um die Magnetfelder in der Umgebung des Schwarzen Lochs Sgr A* zu kartieren. Das Verständnis der Dynamik von Magnetfeldern ist wichtig, denn sie sind entscheidend für die physikalischen Prozesse, die in der Umgebung des Schwarzen Lochs ablaufen.
Sgr A*
Das supermassereiche Schwarze Loch in der Milchstraße wird Sagittarius A* oder Sgr A* genannt, weil es sich in der Region des Sternbilds Schütze (Sagittarius) befindet. Dieses Objekt hat etwa 4 Millionen Sonnenmassen und einen Durchmesser, der etwas kleiner ist als die Umlaufbahn des Merkurs. Es befindet sich in einer Entfernung von 26.000 Lichtjahren von der Erde.
Das Verständnis von Sgr A* kann uns wichtige Einblicke in die Entwicklung der Milchstraße geben. Die Schwarzen Löcher in den Zentren von Galaxien scheinen sich gemeinsam mit der Galaxie selbst entwickelt zu haben. Darüber hinaus kann die Bewohnbarkeit einer Galaxie mit dem supermassiven Schwarzen Loch zusammenhängen, das Prozesse wie die Anzahl der Sterne kontrolliert.
EHT-Kollaboration
Die Event-Horizon-Telescope-(EHT)-Kollaboration wurde mit dem Ziel ins Leben gerufen, das erste Foto eines Schwarzen Lochs in der Geschichte zu machen. Die erste Kampagne fand im April 2017 statt und führte zu dem Foto von M87*, das im April 2019 veröffentlicht wurde. In der gleichen Kampagne wurde Sgr A* beobachtet und das Foto wurde 2022 veröffentlicht.
Das EHT besteht aus 11 Teleskopen, die über 9 Punkte auf der Erdoberfläche verteilt sind. Einige Beispiele sind das Südpolteleskop in der Antarktis, ALMA in Chile und das Submillimeter Telescope in den Vereinigten Staaten. Die Daten werden am MIT verarbeitet und analysiert, das sich ebenfalls in den Vereinigten Staaten befindet.
Die Magnetfelder von Sgr A*
Am 27. März 2024 veröffentlichte die EHT-Kollaboration ein weiteres Bild von Sgr A*, das die Magnetfelder der Umgebung enthält. Die Kartierung von Magnetfeldern ist eine Herausforderung für so variable und dynamische Umgebungen wie Sgr A*. Das Forscherteam verwendete Polarimetrietechniken, die darin bestehen, die Polarisation des Lichts zu messen.
Licht besteht aus einer oszillierenden elektromagnetischen Welle, die manchmal eine bevorzugte Ausrichtung haben kann. Mit Instrumenten, die bestimmte Ausrichtungen beobachten können, ist es möglich, die Verteilung des Magnetfelds zu kartieren. Dies ist möglich, weil elektrische und magnetische Felder senkrecht zueinander stehen.
Die Bedeutung von Magnetfeldern
Magnetfelder spielen eine entscheidende Rolle beim Verständnis von Schwarzen Löchern, da sie mit einer Vielzahl von Prozessen verbunden sind. Einer davon ist die Akkretion selbst, bei welcher der Transport von Drehimpulsen durch die Reibung von Magnetfeldern verursacht wird, die Material spiralförmig in das Schwarze Loch hineinziehen.
Ein weiterer wichtiger Prozess, der mit Magnetfeldern zusammenhängt, ist die Erzeugung von relativistischen Jets. Laut der offiziellen Website des EHT könnte die Ähnlichkeit der Magnetfelder von Sgr A* und M87* auf einen versteckten Jet hinweisen, der von Sgr A* ausgestoßen wird. M87* hat seit den 2000er Jahren einen bekannten Jet.
Offene Fragen
Sowohl die Akkretion als auch die Produktion von relativistischen Jets sind Prozesse, die noch offene Fragen aufwerfen. Computersimulationen mit Gleichungen aus der allgemeinen Relativitätstheorie, dem Elektromagnetismus und der Hydrodynamik versuchen, diese Fragen mit theoretischen Modellen zu beantworten. Zur wissenschaftlichen Untermauerung sind jedoch Beobachtungen notwendig.
Quelle:
EHT Collaboration 2024. First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VII. Polarization of the Ring. The Astrophysical Journal Letters