Ein bahnbrechendes neues Bild des supermassiven Schwarzen Lochs in M87 bietet Astronomen einen präziseren Einblick in die komplexen Wechselwirkungen zwischen dem Schwarzen Loch und der umgebenden Materie.
Das internationale Team des Event Horizon Telescope (EHT) veröffentlichte 2019 das erste Bild eines Schwarzen Lochs: eine helle ringförmige Struktur mit einer dunklen zentralen Region – dem Schatten des Schwarzen Lochs.
Die Beobachtungen offenbaren klare Anzeichen starker Magnetfelder am Rand des Schwarzen Lochs, wo Materie hineinfällt.
Gleichzeitig wird andere Materie als helle, leistungsstarke Jets in den Weltraum geschleudert, die sich mindestens 5.000 Lichtjahre weit über die Galaxie hinaus erstrecken.
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Mithilfe derselben Daten wie beim ersten Bild analysierte das EHT-Team in Zusammenarbeit mit dem University College London (UCL) polarisiertes Licht rund um das Schwarze Loch – Licht, dessen Wellen nur in einer Richtung schwingen.
Polarisiertes Licht entsteht in heißen, magnetisierten Raumregionen. Seine Polarisation verrät Astronomen Details über das produzierende Material.
Diese neuen Erkenntnisse bringen uns dem Verständnis der Entstehung dieser mysteriösen Jets näher und zeigen, wie Magnetfelder heißes Gas abwehren und der Schwerkraft trotzen lassen.
Dr. Ziri Younsi, Co-Autorin und EHT-Mitglied am Mullard Space Science Laboratory der UCL, erklärt: „Diese bahnbrechenden Polarisationmessungen am Ereignishorizont liefern aufregende Einblicke in die Physikprozesse, durch die Schwarze Löcher Materie akkretieren und relativistische Jets antreiben. Sie unterstreichen die entscheidende Rolle der Magnetfelder.“
Dr. Jason Dexter von der University of Colorado Boulder ergänzt: „Die Beobachtungen deuten auf starke Magnetfelder hin, die heißes Gas zurückdrängen und der Schwerkraft widerstehen lassen. Nur Gas, das durch die Felder gleitet, spiralisiert zum Ereignishorizont.“
Das EHT verbindet acht bodengestützte Radioteleskope weltweit zu einem virtuellen Teleskop der Erdgröße – mit unübertroffener Empfindlichkeit und Auflösung, scharf genug für eine Orange auf dem Mond.
Das abgebildete Schwarze Loch in Messier 87 (M87) liegt 55 Millionen Lichtjahre entfernt und wiegt 6,5 Milliarden Sonnenmassen.
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Die leuchtenden Jets supermassiver Schwarzer Löcher zählen zu den rätselhaftesten Phänomenen. Die meiste Materie fällt ein, doch einige Partikel entkommen als galaxienübergreifende Jets aus einer zentralen Region sonnensystemgroßer Ausdehnung.
Astronomen stützen sich auf Modelle des Materieverhaltens nahe dem Schwarzen Loch, um dies zu entschlüsseln – doch Details zur Jet-Bildung und Akkretion bleiben unklar.
Die neuen Daten offenbaren die Magnetfeldstruktur unmittelbar außerhalb des Schwarzen Lochs. Nur Modelle mit stark magnetisiertem Gas passen zu den EHT-Beobachtungen am Ereignishorizont.
Die Ergebnisse erscheinen in zwei Artikeln in The Astrophysical Journal Letters.