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Schwarzes Loch: Sensationsfoto zeigt, überraschende Eigenschaft


Diese Aufnahme ist eine Sensation
Teleskop fotografiert Schwarzes Loch mit massivem Jet

Von t-online, dom

28.04.2023Lesedauer: 2 Min.
Wissenschaftler, die den kompakten Radiokern von M87 beobachten, haben neue Details über das supermassereiche Schwarze Loch in der Galaxie entdeckt. In dieser künstlerischen Darstellung ist der massive Jet zu sehen, der aus dem Zentrum des Schwarzen Lochs aufsteigt. Der Jet entsteht durch die Energie, die von den Magnetfeldern um den rotierenden Kern des Schwarzen Lochs und von den Winden erzeugt wird, die aus der Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs aufsteigen. Die Beobachtungen sind die ersten, bei denen der Jet und das Schwarze Loch gemeinsam abgebildet wurden, und ermöglichen den Wissenschaftlern neue Einblicke in den kompakten Radiokern von M87. Die Beobachtungen zeigten auch, dass der Ring des Schwarzen Lochs 50 Prozent größer ist als bisher angenommen.Vergrößern des BildesKünstlerische Darstellung der Galaxie M87: Hier ist der massive Jet zu sehen, der aus dem Zentrum des Schwarzen Lochs aufsteigt. (Quelle: © S. DAGNELLO (NRAO/AUI/NSF) / NEW DETAILS ABOUT THE GALAXY’S SUPERMASSIVE BLACK HOLE IN M87)
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Schwarze Löcher saugen Materie gnadenlos ein, so ist das allgemeine Verständnis. Aber sie stoßen auch etwas aus, wie eine Aufnahme jetzt erstmals zeigt.

Astronomen haben es mit Hilfe mehrerer Radioteleskope zum ersten Mal geschafft, ein extrem massereiches Schwarzes Loch zu fotografieren, während es einen Jet ausstößt. Die Aufnahme zeigt das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie Messier 87 (M87) und den abgestrahlten Materiestrom, wie eine internationale Wissenschaftler-Gruppe in der Fachzeitschrift "Nature" berichtet.

Das Schwarze Loch selbst ist auf der Aufnahme nicht zu sehen, da die Gravitation um es herum so stark ist, dass nicht einmal Licht entkommt. Gut erkennbar ist aber der Ring (auch Schatten genannt) des Schwarzen Loches und ein dreistrahliger Schwanz – der so genannte Jet.

Was viele nicht wissen: Schwarze Löcher ziehen nicht nur Materie an. Sie können auch gewaltige Materie-Ströme ausstoßen. Diese Jets können Längen aufweisen, die die Ausmaße der Galaxie übersteigen.

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"Wir haben eine neue Perspektive gewonnen. Wir sehen hier tatsächlich den dreifach gekrümmten Jet, den wir schon aus früheren VLBI-Beobachtungen kannten", schreibt Thomas Krichbaum vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn in einer Pressemitteilung. "VLBI-Beobachtungen" beschreibt Bilder, die aus den Aufnahmen mehrerer, weit voneinander entfernter Teleskope erzeugt werden (siehe Kasten).

"Aber jetzt können wir sogar erkennen, wie der Jet aus dem Emissionsring um das zentrale supermassereiche Schwarze Loch austritt, und wir können den Ringdurchmesser auch bei einer anderen Wellenlänge messen".

Die Wissenschaftler wissen zwar, dass Jets aus den Regionen um Schwarze Löcher herausgeschleudert werden, aber sie verstehen immer noch nicht ganz, wie das eigentlich geschieht. Die Aufnahme des Teleskop-Verbundes kann dafür Hinweise liefern. Studienleiter Ru-Sen Lu vom Shanghai Astronomical Observatory in China sagt: "Für eine direkte Untersuchung müssen wir den Ursprung des Jets so nah wie möglich am Schwarzen Loch beobachten."

Ein virtuelles Riesenteleskop

An den Beobachtungen von M87 war das Global Millimeter VLBI Array (GMVA) beteiligt, ein Netzwerk, das aus 14 Radioteleskopen in Europa und Nordamerika besteht. Außerdem lieferten das Greenland Telescope (GLT) und das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) Daten. Gemeinsam arbeiten GMVA, GLT und ALMA wie ein virtuelles Teleskop von der Größe der Erde zusammen, erläutern die Experten von "Spektrum Wissenschaft".

Übrigens: Den Astronomen aus aller Welt gelang nicht nur die spektakuläre Aufnahme von Jet und Schwarzem Loch. Sie konnten auch nachweisen, dass der Ring des Schwarzen Loches von M87 doppelt so groß ist, wie bisher angenommen.

Verwendete Quellen
  • EurekAlert: "Astronomers image for the first time a black hole expelling a powerful jet" (englisch)
  • Nature: "Fig. 1: High-resolution images of M87 at 3.5 mm obtained on 14–15 April 2018." (englisch)
  • Spektrum: "Erstmals Schwarzes Loch mit Jet fotografiert"
  • National Radio Astronomy Observatory: "NSF Telescopes Image M87’s Supermassive Black Hole and Massive Jet Together for the First Time" (englisch)
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