Livebild eines supermassiven Schwarzen Lochs, das Materie ausstößt

Astronomen verwendeten ein virtuelles Teleskop von der Größe der Erde, um einen Materiestrahl einzufangen, der aus dem supermassiven Schwarzen Loch im Zentrum der Galaxie Messier 87 ausgestoßen wurde.

Der Materiestrahl, der aus dem Schwarzen Loch M87 ausgestoßen wird, ist nahezu lichtschnell. Bild: R.-S. Lu (SHAO), E. Ros (MPIfR), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)

Ein neues Bild des supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie Messier 87 (M87) ist das erste jemals direkt abgebildete Schwarze Loch. Das Bild zeigt den Moment, in dem der Jet, der sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegt, mit der Materie zusammentrifft, die um das supermassereiche Schwarze Loch wirbelt, bevor er in einem Akkretionsprozess an dessen Oberfläche gesaugt wird. Forscher veröffentlichten das Bild am 26. April detailliert in der Fachzeitschrift Nature .

Das vorherige Bild zeigte den Jet und das supermassereiche Schwarze Loch, allerdings nicht nebeneinander. „Dieses neue Bild vervollständigt das Bild, indem es die Region um das Schwarze Loch und den Jet gleichzeitig zeigt“, sagte der Astronom Jae-Young Kim von der Kyungpook National University in Südkorea und dem Max-Planck-Institut für Radioastronomie, der Teil des Teams war.

Das erste historische Bild des Schwarzen Lochs M87, das 6,5 Milliarden Sonnenmassen hat und 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist, wurde 2017 vom Event Horizon Telescope (EHT) aufgenommen und zwei Jahre später veröffentlicht. Das neue Bild von M87 und seinem Jet basiert auf Daten des Global Millimeter/submillimeter Array (GMVA), des Greenland Telescope und des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) aus dem Jahr 2018, die zusammen ein virtuelles erdgroßes Gerät bilden (ähnlich dem EHT-Netzwerk).

Die meisten oder alle großen Galaxien besitzen in ihren Zentren supermassereiche Schwarze Löcher. Einige, wie M87, verschlucken große Mengen Materie in Form von Gas und Staub sowie unglückliche Sterne, die ihnen zu nahe kommen. Die dabei entstehenden Jets sind kraftvoll, bewegen sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit und können sich über Tausende von Lichtjahren erstrecken, manchmal sogar über die Grenzen ihrer Wirtsgalaxien hinaus. Forscher verstehen jedoch noch immer nicht, wie supermassereiche Schwarze Löcher dies bewirken. Sie müssen die Quelle des Jets so nah wie möglich am Schwarzen Loch suchen, sagt Ru-Sen Lu, Wissenschaftler am Shanghai Astronomical Observatory.

Das neue Bild beweist nicht nur, dass der Jet von einem supermassereichen Schwarzen Loch stammt, sondern zeigt auch dessen Schatten. Da Materie aufgrund der enormen Schwerkraft dieses supermassereiche Schwarze Loch mit nahezu Lichtgeschwindigkeit umkreist, erhitzt sie sich und glüht. Dadurch entsteht der gelbe Ring, der auf diesem Bild von M87 und dem supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße, Sagittarius A* (Sgr A*), zu sehen ist. In der Mitte des gelben Halos herrscht völlige Dunkelheit. Das ist der Schatten des Schwarzen Lochs.

Das neue Bild von M87 unterscheidet sich zudem vom EHT-Bild dadurch, dass es die Region bei einer längeren Lichtwellenlänge erfasst, was die Sicht der Astronomen beeinflusst. Bei dieser Wellenlänge können sie sehen, wie die Jets aus dem Emissionsring um das supermassereiche Schwarze Loch austreten, sagt Thomas Krichbaum, Forscher am Max-Planck-Institut für Radioastronomie. Der Ring im neuen Bild ist 50 Prozent größer als im EHT-Bild. Dieser Unterschied deutet darauf hin, dass das Schwarze Loch M87 Materie schneller aufnimmt.

Mithilfe eines Netzwerks von Teleskopen wollen Astronomen verstehen, wie supermassereiche Schwarze Löcher kraftvolle Materiestrahlen ausstoßen. Die Beobachtungen werden ihnen auch helfen, die vielen komplexen Prozesse zu erklären, die in der Nähe von Schwarzen Löchern ablaufen.

An Khang (Laut Space )

Quellenlink: https://vnexpress.net/anh-chup-truc-tiep-ve-sieu-ho-den-phun-vat-chat-4598613.html