Wie erfassen wir Schwarzlochbilder?

Schwarze Löcher sind ohne Zweifel eines der beeindruckendsten und beeindruckendsten Phänomene in der Universum . Es gibt auch eine der mysteriösesten, da Wissenschaftler nicht in der Lage sind, sie im herkömmlichen Sinne zu untersuchen. Sie sind so schwer fassbar, dass Astronomen und Astrophysiker sie erst seit etwa einem halben Jahrhundert untersuchen.

Tatsächlich stießen Wissenschaftler zunächst auf die mögliche theoretische Existenz von Schwarzen Löchern, dank Albert Einstein und seine Theorien über die Schwerkraft. Es war nicht für mehrere Jahrzehnte, dass ihre Anwesenheit dank der Erfindung von bestätigt wurde Teleskope das Objekte in Milliarden von Lichtjahren Entfernung erkennen könnte.

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Und dennoch ist es Wissenschaftlern nicht gelungen, ein direktes Bild eines Schwarzen Lochs aufzunehmen. Ähnlich wie bei extrasolaren Planeten und der Milchstraße ist jedes Bild, das Sie jemals von einem Schwarzen Loch gesehen haben, eine Illustration, die auf dem basiert, was Wissenschaftler haben. denken sie sehen aus wie.

Wie finden wir sie? Wie studieren wir sie? Wann die erste Bilder eines Schwarzen Lochs wurden am 10. April 2019 zum ersten Mal enthüllt. Woher wussten wir überhaupt, dass es sie gibt? All diese Fragen erfordern eine kurze Retrospektive sowie eine Zusammenfassung einiger grundlegender Prinzipien.

Was sind schwarze Löcher?

Einfach ausgedrückt, Schwarze Löcher sind das Ergebnis, wenn ausreichend massive Sterne am Ende ihres Lebenszyklus einen Gravitationskollaps erleiden. Lange nachdem der Stern den letzten Teil seines Wasserstoffbrennstoffs erschöpft und sich auf das Mehrfache seiner Standardgröße ausgedehnt hat was bekannt istals die Roter Riesenzweig Phase, es wird seine äußeren Schichten in einer spektakulären Explosion abblasen, die als Supernova bekannt ist.

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Im Fall von Sternen mit geringerer Masse hinterlässt diese Explosion einen superdichten Sternrest, der als Neutronenstern auch bekannt als weißer Zwerg bekannt ist. Bei massereicheren Sternen hinterlässt der Zusammenbruch und die Explosion jedoch eine kompakte Massedas ist in der Lage, die Raumzeit um ihn herum zu verformen.

Das Gravitationsfeld eines Schwarzen Lochs ist so stark, dass nichts - nicht einmal subatomare Teilchen oder elektromagnetische Strahlung dh Licht - entweichen kann. Die äußere Grenze des Schwarzen Lochs - der Punkt, von dem es keine Rückkehr gibt - istbekannt als der Ereignishorizont.

An dieser Grenze tritt ein kollabierender Stern zurück. Zu diesem Zeitpunkt steht die Zeit still und das kollabierende Objekt kann nicht mehr kollabieren. Jenseits dieses Punktes entspricht die Gravitationskraft eines Schwarzen Lochs der eines Objekts vergleichbarer Masseund Materie und Energie können immer noch beobachtet werden.

Aber innerhalb des Ereignishorizonts kann nichts entkommen und nichts kann beobachtet werden. Alles, was innerhalb dieser Grenze Materie oder Energie verläuft, ist komprimierte Materie, eine unendlich dichte Region der Raumzeit, die als Singularität bekannt ist.

Apropos, Wissenschaftler theoretisieren auch, dass dies das Zentrum eines Schwarzen Lochs ist. In dieser Region, die auch als Gravitationssingularität bezeichnet wird, wird die Raumzeitkrümmung unendlich. Mit anderen Worten, sie befindet sich innerhalb einer Singularitätdass die normalen Gesetze der Physik nicht mehr voneinander zu unterscheiden sind und Zeit und Raum keine Bedeutung mehr haben.

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Schwarze Löcher sind ebenfalls unterschiedlich groß. Während Ihre massereicheren Sterne "stellare Schwarze Löcher" erzeugt haben, die zwischen zehn und 100 Sonnenmassen liegen können, gibt es auch größere, die das Ergebnis von Fusionen sind. Diese Fusionen erzeugen Gravitationswellen, dieEs wurde auch die allgemeine Relativitätstheorie vorhergesagt, die dazu führt, dass sich die Raumzeit kräuselt.

Wissenschaftler haben erst vor kurzem begonnen, diese Wellen dank Einrichtungen wie der zu erkennen. Laserinterferometer-Gravitationswellenobservatorium LIGO - besteht aus zwei Einrichtungen in Hanford, Washington, und Livingston, Louisiana; Jungfrau Observatorium in der Nähe der Stadt Pisa, Italien; und der bald fertiggestellten Kamioka Gravitationswellendetektor KAGRA in Japan.

Es wird angenommen, dass dieser Fusionsprozess die supermassiven Schwarzen Löcher SMBH geschaffen hat, die im Zentrum der meisten wenn nicht aller spiralförmigen und elliptischen Galaxien existieren. Und wenn galaktische Fusionen auftreten, kommen diese SMBHs auch zusammen und werden noch größer!

Das nächstgelegene SMBH ist bekannt als Schütze A * das sich ungefähr 26.000 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt befindet im Zentrum unserer Galaxie, nahe der Grenze der Sternbilder Schütze und Skorpion. Diese SMBH hat eine Masse, die ungefähr 4 Millionen Sonnen entspricht, und ist eines der wenigen Schwarzen Löcher, die nahe genug sind, damit Astronomen den Materiefluss in der Nähe beobachten können.

Klassifikation der Schwarzen Löcher :

Schwarze Löcher werden anhand von drei Parametern charakterisiert - Masse, Rotation und Ladung. Basierend auf diesen Eigenschaften haben Wissenschaftler vier verschiedene Arten von Schwarzen Löchern identifiziert. Erstens haben Sie Ursprüngliche schwarze Löcher PBH, die einen Durchmesser von weniger als einem Zehntel Millimeter haben und ungefähr so ​​viel Masse haben wie der Planet Erde.

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Dies ist eine rein hypothetische Klasse von Schwarzen Löchern, von denen angenommen wird, dass sie sich kurz nach dem Urknall durch Flecken von Überdichte gebildet haben. Nach einer Theorie von Stephen Hawking aus dem Jahr 1972 könnten diese Schwarzen Löcher für das "Fehlen" des Universums verantwortlich seinMasse "aka. Dunkle Materie - dachte, diese Theorie war kürzlich getestet mit negative Ergebnisse .

Zweitens gibt es Stellar Mass Black Holes deren Masse zwischen 4 und 15 Sonnenmassen liegt und die das Ergebnis eines massiven Sterns sind, der am Ende seiner Lebensdauer einen Kernkollaps erleidet. Drittens haben Sie Schwarze Löcher mit mittlerer Masse von einigen tausend Solar Massen und es wird angenommen, dass sie an Sternhaufen glauben.

Zuletzt haben Sie die oben genannten Supermassive Schwarze Löcher SMBHs, die in den Zentren der meisten großen Galaxien existieren und von Millionen bis zu Milliarden von Sonnenmassen reichen abhängig von der Größe der Galaxie. Alternativ können Schwarze Löcher anhand der Eigenschaften von Rotation und Ladung klassifiziert werden.aus denen drei Kategorien hervorgehen.

Zuerst gibt es eine Schwarzschild Black Hole auch bekannt als "statisches Schwarzes Loch", das sich nicht dreht, keine elektrische Ladung hat und nur durch seine Masse gekennzeichnet ist. Es gibt auch a Kerr Black Hole ist ein realistischeres Szenario, bei dem es sich um ein rotierendes Schwarzes Loch ohne elektrische Ladung handelt.

Zuletzt gibt es eine Aufgeladenes Schwarzes Loch das entweder geladenes und nicht rotierendes Schwarzes Loch auch bekannt als Reissner-Nordstrom-Schwarzes Loch und geladenes rotierendes Schwarzes Loch Kerr-Newman-Schwarzes Loch sein kann.

Studiengeschichte :

Die Existenz von Schwarzen Löchern wurde von Einstein vorhergesagt Allgemeine Relativitätstheorie was besagt, dass die Krümmung der Raumzeit bei Vorhandensein von Gravitationsfeldern verzerrt wird. Mit der Zeit würden Astronomen und Wissenschaftler seine Feldgleichungen erweitern, was zur Theorie der Schwarzen Löcher führen würde.

Der erste war Karl Schwarzschild 1873-1916, ein deutscher Astronom, der Einsteins Theorie der Allgemeinen Relativitätstheorie verwendete, um diese Materie zu bestimmen, die zu einem Punkt der Singularität komprimiert wurde würde von einem kugelförmigen Raumbereich umschlossen sein, aus dem nichts entkommen könnte - dh dem Ereignishorizont.

Schwarzschild wird auch für die Bestimmung des Radius gutgeschrieben, bei dem komprimierte Materie kurz vor seinem Tod im Jahr 1916 ein Schwarzes Loch bilden würde. Dies wird als Schwarzschild-Radius oder Gravitationsradius bezeichnet. beschreibt einen Punkt, an dem die Masse einer Kugel so komprimiert ist, dass die Fluchtgeschwindigkeit von der Oberfläche der Lichtgeschwindigkeit entspricht.

1931 folgte der indisch-amerikanische Astrophysiker Subrahmanyan Chandrasekhar, der die maximale Masse kann ein weißer Zwerg / Neutronenstern haben, bevor er in ein schwarzes Loch fällt. Dies ist bekannt als Chandrasekhar-Grenze was er bestimmt war 1,4 Sonnenmassen.

Im selben Jahr entdeckte der Physiker und Radioastronom Karl Jansky - von vielen als "Vater der Radioastronomie" angesehen - ein Funksignal aus dem Zentrum der Milchstraße in Richtung Sternbild Schütze. Dieses RadioQuelle wird später als SMBH bestimmt, bekannt als Schütze A *.

1939 stimmten Robert Oppenheimer und andere Chandrasekhars Analyse zu und theoretisierten, dass sich innerhalb der Grenze des Schwarzschild-Radius eine Blase befand, in der die Zeit stehen blieb. Für den Außenbeobachter würde der Stern zum Zeitpunkt des Zusammenbruchs in der Zeit eingefroren erscheinen, aberEin Beobachter, der im Ereignishorizont gefangen ist, hätte eine ganz andere Perspektive.

In den 1960er Jahren begann das "Goldene Zeitalter der Allgemeinen Relativitätstheorie", das dadurch gekennzeichnet war, dass die Allgemeine Relativitätstheorie und Schwarze Löcher zu Hauptthemen der Forschung wurden - und nicht zu theoretischen Kuriositäten. Zu den grundlegenden Entdeckungen gehörte die Entdeckung von Pulsaren durch Jocelyn Bell Burnell im Jahr 1967,von denen gezeigt wurde, dass sie bis 1969 schnell rotierende Neutronensterne sind.

Es war auch in den 1960er Jahren, dass der Begriff "Schwarzes Loch" offiziell vom Physiker geprägt wurde Robert H. Dicke der angeblich das Phänomen mit dem verglichen hat Schwarzes Loch von Kalkutta ein berüchtigtes Gefängnis in Indien, aus dem angeblich niemand zurückgekehrt ist.

In dieser Zeit wurden auch allgemeinere Lösungen für theoretische Probleme gefunden, die sich aus Schwarzen Löchern ergeben. Dazu gehörten mathematische Lösungen für rotierende Schwarze Löcher, rotierende und elektrisch geladene Schwarze Löcher sowie stationäre Schwarze Löcher.

In den 1970er Jahren führten die Arbeiten von Stephen Hawking und anderen theoretischen Astrophysikern zur Formulierung der Thermodynamik von Schwarzen Löchern. Ähnlich wie die reguläre Thermodynamik umrissen diese Gesetze die Beziehung zwischen Masse und Energie, Fläche und Entropie sowie Schwerkraft und Temperatur der Oberfläche.

Bis 1974 zeigte Hawking, dass die Quantenfeldtheorie vorhersagt, dass Schwarze Löcher wie ein schwarzer Körper strahlen, bei dem die Temperaturen proportional zur Oberflächengravitation des Schwarzen Lochs sind. Dieses Phänomen, bei dem Schwarze Löcher Strahlung in Form exotischer Teilchen emittieren, ist entstandenbekannt als "Hawking-Strahlung".

Aus dieser Theorie entstand das " Black Hole Information Paradox . "In Übereinstimmung mit der klassischen Relativitätstheorie wird ein einmal erstelltes Schwarzes Loch niemals verschwinden und alles, was in es übergeht, wird seine Quanteninformation für immer erhalten.

Hawkings Theorie sagte jedoch voraus, dass Schwarze Löcher langsam Masse verlieren, indem sie im Laufe der Zeit Strahlung emittieren und schließlich verdampfen - obwohl dies auf unglaublich langen Zeitskalen selbst für Schwarze Löcher mit einer einzigen Sonnenmasse passieren würde. Bisher haben alle Versuche, Hawking-Strahlung zu erfassen, dies getankonnte keine überprüfbaren Ergebnisse liefern.

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1974 Astronomen an der Nationales Radioastronomie-Observatorium NRAO bestätigte die Existenz von Schütze A *, dessen Name von einem Mitglied des Entdeckungsteams Robert Brown in a geprägt wurde. Studie von 1982 beschreibt die Entdeckung.

Wie erkennen wir schwarze Löcher? :

Einfach ausgedrückt, wir tun es nicht. Da Schwarze Löcher keine Energie reflektieren und nichts nicht einmal Licht ihnen entkommen kann, sind sie in jeder Hinsicht unsichtbar. Seit vielen Jahrzehnten können Wissenschaftler jedoch darauf schließenihre Anwesenheit basiert auf dem Einfluss, den sie auf das umgebende Universum ausüben.

Dazu gehört der Gravitationseinfluss, den Schwarze Löcher auf nahegelegene Sterne und Himmelsobjekte haben, was durch die Bewegungen benachbarter Objekte, die sie umkreisen, deutlich wird. Beispielsweise verfolgen Astronomen seit 1995 die Bewegungen von 90 Sternen, die den Schützen A * umkreisen.

Aufgrund ihrer Umlaufbahnen konnten Astronomen schließen, dass Schütze A * eine Masse von mindestens 2,6 Millionen Sonnenmassen hatte, die sie später in einem Raumvolumen von weniger als 0,002 Lichtjahren Durchmesser auf 4,3 Millionen verfeinertenDiese Sterne, genannt S2, haben seitdem eine vollständige Umlaufbahn abgeschlossen und ihre Bewegungen wurden verwendet, um Allgemeine Relativitätstheorie testen .

Es gibt auch energiereiche Phänomene, die mit Schwarzen Löchern verbunden sind, wie z. B. energiereiche Emissionen in den Wellenlängen Ultraviolett, Röntgen und Gammastrahlen sowie relativistische Jets. Im Wesentlichen, wenn Materie in die Umlaufbahn um ein Schwarzes Loch fällt,es bildet eine Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch.

Die starke Anziehungskraft des Schwarzen Lochs überträgt Energie auf diese Scheibe, wodurch sie sich schnell dreht und durch Reibung erwärmt wird. Dadurch emittiert Materie in der Scheibe Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung in mehreren Wellenlängen.

Einige Akkretionsscheiben sind so hell geworden, dass sie die Milliarden von Sternen ihrer Galaxienwirte überstrahlen. Galaxien mit besonders hellen Scheiben werden als AGN-Galaxien Active Galactic Nucleus bezeichnet, deren Zentren viel heller sind als die der übrigen Galaxie.

Es ist auch bekannt, dass sich schnell drehende SMBHs Energie in Form relativistischer Jets abgeben. Dies geschieht, wenn heißes, angeregtes Gas durch Magnetfeldlinien fokussiert wird und aus den Polen herausschießt und mit Geschwindigkeiten, die einen Bruchteil der Geschwindigkeit ausmachendes Lichts.

Wenn Sie diese Jets studieren, können Astronomen nicht nur das Vorhandensein eines Schwarzen Lochs erkennen, sondern die Art und Weise, wie sie die Richtung ändern, zeigt auch die Drehung der Schwarzen Löcher selbst wie die Ausrichtung und Größe ihrer rotierenden Scheiben. Weil die Jets so groß sind, sie sind auch relativ leicht im Kosmos zu erkennen.

Tatsächlich haben Astronomen beobachtet, dass diese Jets aus den Zentren mehrerer massereicher Galaxien kommen, was ein Hinweis auf eine SMBH ist. Mit diesen Jets können Astronomen auch identifizieren, welche Galaxien eine AGN haben und welche nicht.

Zu den Technologien, die dies ermöglichen, gehören hochempfindliche Instrumente und Teleskope, die Bilder unseres Universums im sichtbaren und nicht sichtbaren Teil des Spektrums aufnehmen können. Dazu gehören optische, Infrarot-, Ultraviolett-, Radio-, Röntgen- und RöntgengeräteGammastrahleninstrumente und weltraumgestützte Teleskope.

Einige Beispiele für Hinweise sind: Hubble-Weltraumteleskop das bemerkenswerte und hochauflösende Bilder unseres Universums geliefert hat, von denen einige verwendet wurden, um das Vorhandensein von Schwarzen Löchern zu bestimmen. Dann gibt es das Spitzer-Weltraumteleskop , das führende Infrarot-Weltraumteleskop der NASA.

Dann haben Sie die Galaxy Evolution Explorer GALEX, der das Universum am ultravioletten Ende des Spektrums beobachtet; die Arecibo Radio Observatory und die Karl G. Jansky Sehr großes Array VLA, die Radioastronomie betreiben; und die Chandra-Röntgenobservatorium , XMM Newton Röntgenobservatorium , die Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskop und die Neil Gehrels Swift Observatory .

Hauptherausforderungen :

Wie bereits erwähnt, sind Schwarze Löcher im sichtbaren Licht nicht nachweisbar, was es sehr schwierig macht, sie mit herkömmlicher Optik zu lokalisieren. Dies erfordert, dass Astronomen nach dem Einfluss der starken Schwerkraft eines Schwarzen Lochs auf die umgebende kosmische Umgebung und die dadurch freigesetzte Energie suchen.

Dies erfordert natürlich große Teleskope, die mit hochentwickelten Optiken und Instrumenten ausgestattet sind, ganz zu schweigen von viel Rechenleistung für die Verarbeitung der Bilder. Darüber hinaus ist die atmosphärische Verzerrung ein Problem, das entweder erfordert, dass Teleskope mit adaptiver Optik ausgestattet sind oder sich in der Umlaufbahn befinden.

Eine andere Methode ist bekannt als Interferometrie wenn zwei oder mehr Lichtquellen zusammengeführt werden, um ein Interferenzmuster zu erzeugen, das dann gemessen und analysiert wird. Diese Muster enthalten wichtige Informationen über das zu untersuchende Objekt oder Phänomen und können eine Genauigkeit erreichen, die sonst unmöglich wäre.

Das einzige Problem ist, dass ähnliche Phänomene bei anderen Arten von kompakten Objekten beobachtet wurden - wie Neutronensternen, Pulsaren und weißen Zwergen. Daher müssen Astronomen Akkretionsscheiben, Energiequellen und Objekte in der Nähe genau beobachten, um die zu berechnenMasse des Objekts, das sie beeinflusst.

Kurz gesagt, um Schwarze Löcher zu finden und zu untersuchen, benötigen Sie ausgefeilte Instrumente, bewährte Methoden und viel harte Arbeit. Glücklicherweise werden Instrumente der nächsten Generation betriebsbereit, die die Arbeit erleichtern. Eines davon ist das Event Horizon Telescope EHT.

Das Event Horizon Telescope :

Das EHT ist ein internationales Projekt, das die jüngsten Fortschritte in der Astronomie nutzt, um ein massives "virtuelles Teleskop" zu schaffen. Dabei werden Daten aus einem globalen Netzwerk von Funkantennen und mehreren kombiniert. Interferometrie mit sehr langer Grundlinie VLBI Stationen auf der ganzen Welt.

Das EHT zielt darauf ab, die unmittelbare Umgebung um Schütze A * sowie das noch größere SMBH im Zentrum von zu beobachten. Messier 87 auch bekannt als Jungfrau A. Diese überragende elliptische Galaxie ist um ein Vielfaches größer als die Milchstraße und befindet sich im Sternbild Jungfrau etwa 54 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt.

Das EHT wird Licht von diesen SMBHs sammeln, indem es sich auf die Dutzende von Observatorien stützt, die an dem Projekt teilnehmen. Sobald dieses Licht gesammelt ist, werden die Daten kombiniert und unter Verwendung von Bildgebungsalgorithmen verarbeitet, die die fehlenden Lücken in den Daten füllenAuf diese Weise kann das Projektteam ein Bild des Ereignishorizonts des Schwarzen Lochs rekonstruieren.

Durch die Verknüpfung von Radiogerichten auf der ganzen Welt konnten Astronomen ein erdgroßes Interferometer entwickeln, mit dem die Größe der SMBH-Emissionsregionen gemessen werden kann. Das Projekt nutzt auch wichtige Einrichtungen mit einer Wellenlänge von Millimetern und Submillimetern bei hohen TemperaturenHöhenstandorte.

Das Projekt begann 2006 mit dem Sammeln von Licht und hat seit Beginn mehrere Observatorien hinzugefügt. Heute verbindet es zehn Radioteleskope und die jeweiligen Institutionen, die sie betreiben, darunter die :

• James Clerk Maxwell Teleskop JCMT am Mauna Kea Observatory CSO in Hawaii

• Großes Millimeter-Teleskop Alfonso Serrano LMT auf der Volcán Sierra Negra in der Nähe von Veracruz, Mexiko

• Kombiniertes Array für die Forschung in der Millimeterwellenastronomie CARMA in Ostkalifornien

• Kitt Peak National Observatory 's KPNO zwei Radioteleskope, südlich von Tucson, Arizona gelegen

• Arizona Radio Observatory ARO Submillimeter Telescope SMT im Süden von Arizona

• Europäische Südsternwarte ESO Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array ALMA in Nordchile

• 30-Meter-Teleskop in Südspanien und der Northern Extended Millimeter Array NOEMA in Südfrankreich, die beide von der Institut für Millimeter-Radioastronomie IRAM

• Südpol-Teleskop SPT am Südpolstation Amundsen - Scott

In den kommenden Jahren werden zwei weitere Arrays hinzugefügt: die Grönland-Teleskop das gemeinsam vom Smithsonian Astrophysical Observatory und dem Academia Sinica Institut für Astronomie und Astrophysik sowie von IRAMs betrieben wird Northern Extended Millimeter Array NOEMA in Südfrankreich.

Die von den teilnehmenden Observatorien gesammelten Daten werden dann auf Festplatten hochgeladen und per Flugzeug zum MIT Haystack Observatory in Massachusetts, USA und den Max-Planck-Institut für Radioastronomie , Bonn, Deutschland. Dort werden die Daten von 800 Computern, die über a verbunden sind, miteinander korreliert und analysiert. 40 Gbit / s Netzwerk.

Während das erste Bild von Schütze A * voraussichtlich im April 2017 produziert wurde, verzögerte sich dies, da das Südpol-Teleskop im Winter April bis Oktober geschlossen war. Dies verzögerte den Datenversand bis Dezember 2017, was sich ebenfalls verzögerteDas erste Bild soll nun am 10. April 2019 veröffentlicht werden.

Dieses Bild ist nicht nur das erste Bild eines Ereignishorizonts, sondern wird auch getestet. Einstein 's Theorie der Allgemeinen Relativitätstheorie GR unter extremsten Umständen. Bisher umfassten die meisten Versuche, den Einfluss der Schwerkraft auf die Krümmung der Raumzeit zu messen, kleinere Objekte wie Sonne und Erde eine Ausnahme sind Beobachtungen der Umlaufbahn von S2.

Aber mit überlegenen Bildern von Schütze A * und M87s SMBH werden die beobachteten Effekte von GR unglaublich tiefgreifend sein. Andere erwartete Ergebnisse beinhalten ein besseres Verständnis dafür, wie Materie Scheiben um Schwarze Löcher bildet und sich auf ihnen ansammelt, was es ihnen ermöglichtwachsen.

Dies ist notwendig, da Wissenschaftler noch nicht verstehen, wie Materie aus der Trümmerscheibe entweicht und den Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs überquert. Mit der Zeit wird verstanden, dass Materie in Akkretionsscheiben Energie verliert und in die schwarzen Zahlen fälltEreignishorizont des Lochs.

Da Schwarze Löcher jedoch so kompakte Massen sind, müsste die Materie viel Energie abgeben, um vollständig hineinzufallen. Außerdem ist nicht bekannt, warum Materie in einer Trümmerscheibe eine solche Reibung erfährt, wenn sie so verdünnt ist.Ergo muss eine andere physische Kraft dafür verantwortlich sein, dass sich Materie in Trümmerscheiben erwärmt und sich auf schwarzen Löchern ansammelt.

Derzeit lautet die führende Hypothese, dass rotierende Magnetfelder eine spezielle Art von Turbulenzen erzeugen, die dazu führen, dass Atome Energie in einer Weise emittieren, die mit Reibung vereinbar ist. Bisher konnten Wissenschaftler diese Theorie nicht experimentell testen, sondern mit dem EHT.sie werden es endlich!

Außerdem hoffen die Wissenschaftler zu erfahren, warum Schütze A * im Vergleich zu SMBHs o relativ schwach ist. O Wird in anderen Galaxien beobachtet. Ein besseres Verständnis der Mechanismen, die Trümmerscheiben antreiben und das Wachstum von SMBHs bewirken, trägt wesentlich zur Beantwortung dieser Frage bei.

Mit dem ersten Bild des Ereignishorizonts und des "Schattens" von Schütze A *, das in den frühen Morgenstunden präsentiert wurde Mittwoch, 10. April - Wissenschaftler sind auf dem besten Weg, dieses Ziel zu erreichen. So sieht Dr. Erin Macdonald die Moderatorin der Online-Serie " Dr. Erin erklärt das Universum " fasste die Leistung zusammen :

"Die wichtigste wissenschaftliche Errungenschaft dieser Entdeckung heute ist, dass wir endlich den Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs sehen. Dies ist der Moment kurz bevor die Fluchtgeschwindigkeit aufgrund der Anziehungskraft des Schwarzen Lochs so groß ist, dass dies nicht der Fall istEs kann sogar Licht entweichen. Dies wurde mit einem weltweiten "Teleskop" abgebildet. Acht Radioteleskope kombinierten ihre Bilder, um eine Auflösung und Wellenlänge zu sehen, die gut genug ist, um dieses Bild aufzunehmen.

"Diese Entdeckung scheint die Erwartungen zu erfüllen, die durch Einsteins Gleichungen für die Allgemeine Relativitätstheorie vor über 100 Jahren aufgestellt wurden. Seine Gleichungen legten den Grundstein für theoretische Phänomene wie Schwarze Löcher und Gravitationswellen. In etwas mehr als 100 Jahren nahm die Menschheit diese Gleichungen unerbittlichverfolgte Beobachtungen von diesen mit großem Erfolg.

"Es ist nicht nur eine wunderbare wissenschaftliche Leistung, sondern auch eine Erinnerung daran, dass die Arbeit der ganzen Welt erforderlich war, um dieses Bild zu erreichen. Das Studium des Weltraums vereint weiterhin den Globus und ist eine großartige Demonstration dessen, was die Menschheit erreichen kann, wenn wirzusammenarbeiten."

In den kommenden Jahren plant das internationale Team hinter der EHT, Beobachtungskampagnen mit immer größerer Auflösung und Sensibilität durchzuführen. Auf diese Weise hoffen sie, die Hindernisse überwinden zu können, die uns daran hindern, eine der mächtigsten direkt zu beobachtenund faszinierende Phänomene im Universum.

Weiterführende Literatur :

• NRAO - Schwarze Löcher
• NASA - JWST: Wissenschaft
• Wikipedia - Schwarzes Loch
• Event Horizon Telescope - Wissenschaft
• NASA - Schwarze Löcher: Nach Zahlen
• Swinburn University of Technology - Schwarzes Loch
• NASA - Direktion für Wissenschaftsmission: Schwarze Löcher
• Chandra-Röntgenobservatorium - Wie können wir schwarze Löcher erkennen?