Schwarze Löcher sind für ihre heftigen Gravitationsfelder bekannt. Alles, was zu nahe kommt, selbst Licht, wird verschluckt. Aber es könnten auch andere Kräfte im Spiel sein.
Im Jahr 2021 verwendeten Astronomen das Event Horizon Telescope (EHT), um ein polarisiertes Bild davon zu erstellen Riesiges Schwarzes Loch im Zentrum der Galaxie M87. Das Bild zeigte einen organisierten Wirbel magnetischer Felder, der die das Objekt umkreisende Materie umhüllt. M87*, wie das Schwarze Loch genannt wird, ist fast 1,000-mal größer als das zentrale Schwarze Loch unserer eigenen Galaxie, Sagittarius A* (Sgr A*), und ernährt sich von dem Äquivalent einiger Sonnen pro Jahr. Angesichts seiner vergleichsweise bescheidenen Größe und seines Appetits – Sgr A* befindet sich im Moment quasi in der Fastenphase – fragten sich Wissenschaftler, ob das Schwarze Loch unserer Galaxie auch über starke Magnetfelder verfügen würde.
Jetzt wissen wir.
Im ersten polarisierten Bild von Sgr A*, das zusammen mit zwei heute veröffentlichten Artikeln veröffentlicht wurde (hier und hier), sagen EHT-Wissenschaftler, dass das Schwarze Loch starke Magnetfelder hat, ähnlich denen, die in M87* beobachtet wurden. Das Bild zeigt einen feurigen Strudel (die Materialscheibe, die in Sgr A* fällt), der den Abfluss (den Schatten des Schwarzen Lochs) umkreist und durchgängig von magnetischen Feldlinien durchzogen ist.
Im Gegensatz zu unpolarisiertem Licht ist polarisiertes Licht nur in eine Richtung ausgerichtet. Wie eine hochwertige Sonnenbrille polarisieren auch magnetisierte Regionen im Weltraum das Licht. Diese polarisierten Bilder der beiden Schwarzen Löcher bilden daher deren Magnetfelder ab.
Und überraschenderweise sind sie ähnlich.
„Anhand einer Stichprobe von zwei Schwarzen Löchern – mit sehr unterschiedlichen Massen und sehr unterschiedlichen Wirtsgalaxien – ist es wichtig zu bestimmen, worüber sie übereinstimmen und worüber sie nicht übereinstimmen“, sagt Mariafelicia De Laurentis, stellvertretende EHT-Projektwissenschaftlerin und Professorin an der Universität Neapel Federico II, sagte in einer Pressemitteilung. „Da uns beide auf starke Magnetfelder hinweisen, deutet dies darauf hin, dass dies ein universelles und vielleicht grundlegendes Merkmal dieser Art von Systemen sein könnte.“
Das Bild zu erstellen war keine einfache Aufgabe. Im Vergleich zu M87*, dessen Scheibe größer ist und sich relativ langsam bewegt, ähnelt die Abbildung von Sgr A* dem Versuch, ein kosmisches Kleinkind zu fotografieren – seine Materie ist ständig in Bewegung und erreicht nahezu Lichtgeschwindigkeit. Die Wissenschaftler mussten zusätzlich zu denen, die das polarisierte Bild von M87* lieferten, neue Werkzeuge verwenden und waren sich nicht einmal sicher, ob das Bild möglich sein würde.
Für solche technischen Leistungen sind riesige Wissenschaftlerteams auf der ganzen Welt erforderlich. Die ersten drei Seiten jedes neuen Artikels sind den Autoren und Zugehörigkeiten gewidmet. Darüber hinaus erstreckt sich das EHT selbst über die ganze Welt. Astronomen fügen Beobachtungen von acht Teleskopen zu einem virtuellen erdgroßen Teleskop zusammen, das in der Lage ist, Objekte aufzulösen scheinbare Größe eines Donuts auf dem Mond von der Oberfläche unseres Planeten aus gesehen.
Das EHT-Team plant, weitere Beobachtungen durchzuführen – die nächste Runde für Sgr A* beginnt nächsten Monat – und Teleskope auf der Erde und im Weltraum hinzuzufügen, um die Qualität und Breite der Bilder zu erhöhen. Eine offene Frage ist, ob bei Sgr A* wie bei M87* ein Materialstrahl aus seinen Polen herausschießt. Die Möglichkeit, später in diesem Jahrzehnt Filme über das Schwarze Loch zu machen – was spektakulär sein dürfte – könnte das Rätsel lösen.
„Wir gehen davon aus, dass starke und geordnete Magnetfelder in direktem Zusammenhang mit dem Start von Jets stehen, wie wir es bei M87* beobachtet haben“, sagt Sara Issaoun, Forschungskoleiterin und Fellow am Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics. sagte Space.com. „Da Sgr A* ohne beobachteten Jet eine sehr ähnliche Geometrie zu haben scheint, lauert vielleicht auch ein Jet in Sgr A*, der darauf wartet, beobachtet zu werden, was super aufregend wäre!“
Die Entdeckung eines Jets in Kombination mit starken Magnetfeldern würde bedeuten, dass diese Merkmale möglicherweise gemeinsam sind supermassereiche Schwarze Löcher im gesamten Spektrum. Wenn Wissenschaftler mehr über ihre Merkmale und ihr Verhalten erfahren, können sie sich ein besseres Bild davon machen, wie Galaxien, einschließlich der Milchstraße, funktionieren. sich über Äonen hinweg entwickeln im Tandem mit den Schwarzen Löchern in ihrem Herzen.
Bild-Kredit: EHT-Zusammenarbeit
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- Quelle: https://singularityhub.com/2024/03/27/now-we-can-see-the-magnetic-maelstrom-around-our-galaxys-supermassive-black-hole/
