Wissenschaftler haben das erste Bild des Schwarzen Lochs im Herzen unserer Galaxie, der Milchstraße, aufgenommen.
Das Bild ist nicht nur unser erster Blick auf das supermassereiche Schwarze Loch – bekannt als Sagittarius A* – sondern auch der erste direkte Beweis dafür, dass es tatsächlich existiert.
Sagittarius A* ist tausendmal kleiner als M87*, aber sie sind sich bemerkenswert ähnlich
(EHT-Kollaboration)
Wissenschaftler haben lange vermutet, dass unsere Galaxie die Heimat eines so riesigen, gewalttätigen Objekts ist: Es wurde beobachtet, dass Sterne um etwas Kompaktes und Massives im Zentrum der Milchstraße kreisen. Obwohl es sich wie ein schwarzes Loch zu verhalten schien, war es unsichtbar und unmöglich zu bestätigen.
Auf dem neuen Bild bleibt das Schwarze Loch selbst unsichtbar, weil es komplett dunkel ist. Aber das Bild zeigt den hell leuchtenden Ring, der darum verläuft, und zeigt, wie sich das Licht um die Region biegt.
Forscher beschreiben das Schwarze Loch als „den Klebstoff, der die Galaxie zusammenhält“.
„Es ist der Schlüssel zu unserem Verständnis, wie die Milchstraße entstanden ist und sich in Zukunft entwickeln wird“, sagte Ziri Younsi vom University College London, eine Forscherin am Event Horizon Telescope (EHT), die das Bild aufgenommen hat.
Es kommt nach dem ersten Bild eines Schwarzen Lochs, das 2019 veröffentlicht wurde und M87 * zeigte, ein viel größeres Beispiel, etwa 55 Millionen Lichtjahre entfernt, und das auch vom EHT aufgenommen wurde.
Die Erstellung des neuesten Bildes hat fünf Jahre Arbeit von mehr als 300 Forschern aus der ganzen Welt gekostet. Obwohl Sagittarius A* nur 27.000 Lichtjahre entfernt ist, war es dennoch so, als würde man einen Donut auf dem Mond fotografieren.
Mit zwei Beispielen für Schwarze Löcher können Wissenschaftler nun die Unterschiede untersuchen und die beiden Beispiele vergleichen und einander gegenüberstellen.
„Jetzt können wir die Unterschiede zwischen diesen beiden supermassereichen Schwarzen Löchern untersuchen, um wertvolle neue Hinweise darauf zu gewinnen, wie dieser wichtige Prozess funktioniert“, sagte EHT-Wissenschaftler Keiichi Asada vom Institut für Astronomie und Astrophysik der Academia Sinica, Taipei.
„Wir haben Bilder von zwei Schwarzen Löchern – eines am großen und eines am kleinen Ende von supermassereichen Schwarzen Löchern im Universum – sodass wir beim Testen, wie sich die Schwerkraft in diesen extremen Umgebungen verhält, viel weiter gehen können als je zuvor.“
Die beiden Schwarzen Löcher sind sich bemerkenswert ähnlich. Während M87* eines der größten Schwarzen Löcher im Universum ist – etwa 1.000 Mal größer als unseres – und mitten in einer ganz anderen Galaxie sitzt, haben sie sehr ähnliche Strukturen.
Es beweist, dass Einstein Recht hatte, und hilft uns zu verstehen, was tatsächlich in der Struktur von Schwarzen Löchern passiert, sagen die Forscher.
„Wir haben zwei völlig unterschiedliche Arten von Galaxien und zwei sehr unterschiedliche Massen von Schwarzen Löchern, aber in der Nähe des Randes dieser Schwarzen Löcher sehen sie erstaunlich ähnlich aus“, sagte Sera Markoff, Co-Vorsitzende des EHT Science Council. „Dies sagt uns, dass die allgemeine Relativitätstheorie diese Objekte aus nächster Nähe regiert, und alle Unterschiede, die wir weiter entfernt sehen, müssen auf Unterschiede in der Materie zurückzuführen sein, die die Schwarzen Löcher umgibt.“
Irgendwann muss sich Einstein irren, und Wissenschaftler hoffen, dass zukünftige Bilder uns mehr über den Ereignishorizont oder den äußersten Rand des Schwarzen Lochs sagen können, an dem Einsteins Theorie zusammenbrechen würde. Mit detaillierteren Bildern hoffen die Wissenschaftler, dass sie möglicherweise den Punkt sehen können, an dem das passiert.
„Der Ereignishorizont ist buchstäblich der Rand von Raum und Zeit – alles, was wir über Raum und Zeit wissen, bricht am Ereignishorizont zusammen. Sie haben keine Bedeutung, sie hören auf, eine Bedeutung zu haben, und Sie werden nie wieder zurückkehren, Sie sind kausal getrennt, es ist buchstäblich ein Rand des Universums, der Realität“, sagte Dr. Younsi. „Und wir fangen an, Materie jetzt sehr nah am Rand zu sehen – ich finde es erstaunlich, dass Menschen überhaupt die Fähigkeit haben, das zu visualisieren.“
Die Forscher hoffen nun, mehr Details über unser eigenes Schwarzes Loch zu sammeln und mehr davon zu fotografieren, um einen detaillierteren Vergleich und ein besseres Verständnis der immer noch meist mysteriösen Objekte zu ermöglichen. Bessere Bilder würden mehr Körnigkeit, mehr Wellenlängen und auch die Möglichkeit ermöglichen, zu sehen, was mit dem Schwarzen Loch im Laufe der Zeit passiert, was wiederum Wissenschaftlern ermöglichen würde, die Geschwindigkeit und Geschwindigkeit dessen zu messen, was um es herum passiert.
Die Ergebnisse werden in einer Reihe von Artikeln beschrieben, die in einer Sonderausgabe der Zeitschrift veröffentlicht werden. Die Briefe des astrophysikalischen Journals.