Zweites Bild des Schwarzen Lochs in M87: der Schatten bleibt bestehen

Zweites Bild des Schwarzen Lochs in M87: der Schatten bleibt bestehen

Physik-News vom 18.01.2024
 

Die Event Horizon Telescope (EHT)-Kollaboration-Kollaboration hat ein neues Bild von M87* veröffentlicht, dem supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum von Messier 87. Die neuen Resultate bauen auf dem ersten Bild eines Schwarzen Lochs auf und zeigen einen beständigen Schatten des Schwarzen Lochs, der entscheidende Einblicke in die Natur von M87* bietet.

Das neue Bild wurde mit einem verbesserten Teleskopnetzwerk und einer breiteren Frequenzabdeckung aufgenommen und zeigt einen Ring mit einer ähnlichen Helligkeitsverteilung wie das frühere Bild, jedoch mit einem feinen Unterschied: das Helligkeitsmaximum im südlichen Teil des Ringes hat sich um etwa dreißig Grad verschoben.


Künstlerische Darstellung von M87*

Publikation:


Event Horizon Telescope Collaboration
The persistent shadow of the supermassive black hole of M 87. I. Observations, calibration, imaging, and analysis
Astronomy & Astrophysics (2024)

DOI: 10.1051/0004-6361/202347932



Luciano Rezzolla, EHT-Vorstandsmitglied und Professor an der Goethe-Universität Frankfurt, erklärt: „Alle Vorhersagen zum Aussehen des Schwarzen Lochs M87*, die wir auf Grundlage von Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie gemacht haben, werden durch das zweite Bild von M87* bestätigt. Auch das Helligkeitsmaximum des Rings ist an der ‚richtigen‘ Stelle, weil wir in einem bestimmten Winkel auf die Strahlung des wirbelnden Materials blicken, das in der Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch kreist.“


Das erste und das zweite Bild des Schwarzen Lochs M87*: Der Durchmesser des Schattens, den der Ring umschließt, ist identisch. Die Helligkeitsverteilung der Strahlung, die von der um das Schwarze Loch wirbelnden Materie ausgeht, hat sich verschoben.

Für die Öffentlichkeit würde dieses zweite Bild von M87* vielleicht nicht besonders spektakulär erscheinen, so der theoretische Physiker, dessen Team an der Goethe-Universität wesentliche Beiträge zur theoretischen Modellierung der durch die Teleskope aufgenommenen Daten geleistet hat. „Für die Wissenschaft allerdings ist dies ein äußerst wichtiges Ergebnis“, meint Rezzolla. „Denn während eine große Entdeckung in der Wissenschaft Begeisterung hervorruft, liefert die Bestätigung von Forschungsergebnissen das Vertrauen in die Wissenschaft. Das neue Bild beweist also, dass die Analyse, die dem ersten Bild eines Schwarzen Lochs zugrunde lag, tatsächlich korrekt und genau war.“


Karte mit den Stationen, die an der EHT-Kampagne im Jahr 2018 teilgenommen haben. Im Vergleich zur Messkampagne 2017 wurde das Grönland-Teleskop (GLT) hinzugefügt. Standorte für jeweils zwei Teleskope in Chile und Hawai'i sind überlagert dargestellt.

2017 nahm das EHT das erste Bild eines Schwarzen Lochs – M87* – auf. Dieses Objekt, M87*, bildet das Zentrum der 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernten, elliptischen Riesengalaxie Messier 87. Das erste Bild von M87*, das 2019 veröffentlicht wurde, zeigt einen hellen kreisförmigen Ring, der im unteren Teil des Rings heller ist. Die Struktur von M87* in polarisiertem Licht in einer weiteren Analyse der Daten gab einen Einblick in die Geometrie des Magnetfelds und die Beschaffenheit des Plasmas um das Schwarze Loch.

Die Analyse der Daten von 2018 umfasst acht unabhängige Abbildungs- und Modellierungsverfahren, darunter Methoden, die bereits bei der Analyse von M87* im Jahr 2017 verwendet wurden, sowie neue Verfahren, die aus den Erfahrungen der Zusammenarbeit bei der Analyse des Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Milchstraße, Sgr A*, entwickelt wurden.

Neben 2017 und 2018 hat die EHT-Kollaboration auch in den Jahren 2021 und 2022 erfolgreiche Beobachtungen durchgeführt und wird voraussichtlich in der ersten Hälfte des Jahres 2024 eine weitere Messkampagne starten. Dabei entwickelt sich das EHT-Netz jedes Jahr weiter, durch neue Teleskope, bessere Hardware oder zusätzliche Beobachtungsfrequenzen.



Diese Newsmeldung wurde mit Material der Goethe-Universität Frankfurt am Main via Informationsdienst Wissenschaft erstellt


Die News der letzten 14 Tage 5 Meldungen







warte

warte

warte

warte

warte

warte

warte

warte

warte

warte