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Magnetfelder nachgewiesen Neues aus der Dunkelheit: Forscher enthüllen neues, deutlicheres Foto von Schwarzem Loch

Das Schwarze Loch M87 mit seinen Magnetfeldern
Das neue Foto liefert Astronomen unter anderem Informationen über die Fressgewohnheiten des kosmischen Ungetüms
© EHT Collaboration
Es sind große Nachrichten für die Wissenschaft: Astronomen haben ein neues, vollständigeres Bild des supermassiven Schwarzen Lochs veröffentlicht, dessen Foto 2019 erstmals um die Welt ging. Die Aufnahme sieht nicht nur spektakulär aus. Sie liefert den Forschern entscheidende Erklärungen.

Zum ersten Mal haben Astronomen einen Blick auf die Magnetfelder eines Schwarzen Lochs werfen können. Berichten zufolge kann dies in Zukunft dabei helfen zu verstehen, wie die kosmischen Allesfresser Materie verschlingen, um mit diesem Wissen mächtige Plasma-Jets Tausende von Lichtjahren ins All zu schießen.

Die Nachricht ging 2019 um die Welt: Mit der Fotografie des supermassives Schwarzen Lochs inmitten der Galaxie M87 konnte erstmals ein reales Bild eines solchen Schwerkraftmonsters eingefangen werden. Gelungen war dies im April 2017 durch die globale Vernetzung von Observatorien, wodurch eine virtuelle, erdgroße Radioschüssel namens "Event Horizon Telescope" (EHT) entstand. Zu sehen war das Schwarze Loch vor seiner sogenannten Akkretionsscheibe – einem hellen Wirbel aus extrem heißen Gas, der sich um das Zentrum bildet. Es war der erste visuelle Beweis für die Existenz Schwarzer Löcher. Zuvor konnten die kosmischen Ungetüme lediglich mit Computersimulationen dargestellt werden.

2019 veröffentlichtes Bild des Schwarzen Lochs inmitten der Galaxie M87
Das im April 2019 veröffentliche Bild war der erste visuelle Beweis für die Existenz schwarzer Löcher
© Event Horizon Telescope (EHT) / DPA

Wissenschaftler kartieren Lichtwellen

Nun ist es Forschern gelungen, noch einen Schritt weiter zu gehen. Wissenschaftler berichteten in zwei am Mittwoch in der Fachzeitschrift "Astrophysical Journal Letters" veröffentlichten Studien, die Magnetfelder des Objekts in einem Bild eingefangen zu haben. Im Gegensatz zur ursprünglichen Aufnahme sei diesmal die Polarisation von Lichtwellen berücksichtigt worden. Laut "ScienceNews" misst die Polarisation die Ausrichtung einer Lichtwelle, die durch das Magnetfeld des Schwarzen Lochs beeinflusst wird. Indem die Wissenschaftler diese Lichtwellen kartierten hätten, sei es ihnen gelungen, die Struktur des darunter liegenden Magnetfeldes nachzuvollziehen. "Magnetfelder sind ein Schlüsselelement, um die Gasprozesse und die Fressgewohnheiten von Schwarzen Löchern zu verstehen", sagte Studien-Koautorin Sara Issaoun laut "CNN". In einem vom "European Southern Observatory" veröffentlichtem Video kann der Zuschauer per Zoom von der Erde aus zum Schwarzen Loch reisen:     

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Mehr als 300 Forscher beteiligt

"CNN" zufolge hätten die Astronomen durch die neuen Erkenntnisse über die Magnetfelder auch mehr über die mächtigen, energiereichen Materie-Strahlen lernen können, die das Schwarze Loch Tausende Lichtjahre in die Galaxie ausspuckt. Diese Jets entstünden, wenn ein kleiner Teil der Materie entkommen kann, statt ins Innere des Schwarzen Lochs zu fallen. Außerdem, so ein Ko-Autor der Studie, konnten die Forscher so Informationen über das Gas gewinnen, dass das Licht auf dem Foto erzeugt. Weil sich das Objekt aufgrund seiner Anziehungskraft derart schnell bewege, werde das Gas auf Temperaturen von Milliarden von Grad aufgeheizt. Auch konnten die Astronomen mehr über die Akkretion (Fressgewohnheiten) des Schwarzen Lochs erfahren. Mehr als 300 Wissenschaftler aus der ganzen Welt sollen an der Forschung beteiligt gewesen sein.

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Schwarze Löcher: kollabierte Sternenleichen

Die Galaxie M87, in deren Zentrum das fotografierte Schwarze Loch lauert, ist 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Zum Vergleich: Unsere Sonne ist circa 8 Lichtminuten weit weg – fast 150 Millionen Kilometer.

Aber was genau ist ein Schwarzes Loch? Der Name verrät schon einiges: Laut NASA ist dies "ein Ort im Weltraum, an dem die Schwerkraft so stark zieht, dass nicht einmal Licht herauskommen kann". Die wohl bekannteste Art, wie Schwarze Löcher entstehen, ist der stellare Tod. Stirbt ein besonders großer Stern (weitaus massereicher als unsere Sonne) wird ein Teil der Materie bei einer gewaltigen Explosion, einer Supernova, ins All geschleudert. Nur der Kern bleibt zurück.

Weil der Kern alleine jedoch keine Kernfusion mehr betreiben und dadurch die gewaltigen Anziehungskräfte nicht mehr ausgleichen kann, fällt er in sich zusammen. Diese enorme Masse kollabiert letztendlich in einen unendlich kleinen Punkt. Das so entstandene Schwarze Loch verfügt über eine enorme Anziehungskraft. Die größten dieser zusammengefallenen Sternleichen – wie jene im Zentrum von M87 – werden "supermassive" Schwarze Löcher genannt und können die Masse von Millionen oder gar Milliarden Sonnen haben.

Quellen: Pressemitteilung Event Horizon Telescope; "Science News"; "CNN"; NASA; "National Geographic"


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