Die Magnetfeldlinien des zentralen Schwarzen Lochs unserer Galaxie beantworten einige Fragen zur Struktur des Schwarzen Lochs
Ein neues Bild des zentralen Schwarzen Lochs unserer Galaxie zeigt das Magnetfeld, das das Objekt umgibt, in polarisiertem Licht. Das Bild zeigt, wie Gas und Überhitzte Materie in der unmittelbaren Umgebung des Schwarzen Lochs bewegt sich um dieses herum. Aber abgesehen davon ist es eine großartige Möglichkeit, das zu visualisieren Extreme Physik findet im Zentrum unserer Galaxie statt.
Das supermassive Schwarze Loch der Milchstraße trägt den Namen Sagittarius A*. Es ist etwa vier Millionen Mal so groß wie die Masse der Sonne und war das erste abgebildet von der Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration im 2022. Die Zusammenarbeit hat sein erstes schwarzes Loch abgebildet Drei Jahre zuvor ein noch massereicherer Gigant im Herzen der M87-Galaxie (mit 6,5 Milliarden Sonnenmassen ein Whopper) .
Bekanntlich kann nichts – nicht einmal Licht – dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs entkommen, sodass diese Bilder wirklich die Schatten der Schwarzen Löcher zeigen das heißt, die Regionen des Weltraums, in denen sich die Schwarzen Löcher befinden. Aber die unmittelbare Umgebung eines Schwarzen Lochs ist eine andere Geschichte. Diese Regionen strahlen einen außergewöhnlichen Helligkeitsbereich aus, der von Radiowellen bis hin zu Röntgenstrahlen reicht. Diese Leuchtkraft ist auf die Erwärmung von Materie zurückzuführen Gas, das Schwarze Löcher umgibt und ihre Akkretionsscheiben bildet, was zur Emission von Licht verschiedener Wellenlängen führt.
Ein Teil dieses Lichts ist polarisiert – seine Wellenlängen schwingen auf eine bestimmte Art und Weise, die Aspekte des physikalischen Universums offenbart, die unser bloßes Auge erkennen kann kann nicht sehen. In zwei heute veröffentlichten Artikeln The Astrophysical Journal LettersWissenschaftler, die mit dem EHT in Verbindung stehen, haben ein Bild von Sagittarius A* enthüllt, das die Magnetfelder zeigt, die das Schwarze Loch umgeben, wie sie von uns entdeckt wurden polarisiertes Licht von seiner Akkretionsscheibe
Die erstes Papier beinhaltet das Bild und eine Übersicht der Beobachtungen und Daten des Teams, während die zweites Papier entpackt die physikalische Struktur des Rings und die theoretischen Modelle, die die Beobachtungen des Teams erklären.
„Da Sgr A* sich bewegt, während wir versuchen, es zu fotografieren, war es schwierig, selbst das unpolarisierte Bild zu konstruieren“, sagte Geoffrey Bower, ein Astrophysiker an der Academia Sinica in Taipeh und ein Mitglied der EHT-Kollaboration, in einem Europäischen Südobservatorium freigeben. „Wir waren erleichtert, dass polarisierte Bildaufnahmen überhaupt möglich waren. Einige Modelle waren viel zu durcheinander und zu unruhig, um ein polarisiertes Bild zu erzeugen, aber Die Natur war nicht so grausam.“
M87 (das gleichnamige Schwarze Loch im Kern der gleichnamigen Galaxie) war im Jahr 2021 weiter untersucht, wenn zwei Aufsätze (auch veröffentlicht in The Astrophysical Journal Letters) beschrieb die Eigenschaften eines vom Schwarzen Loch ausgestoßenen Jets. Die Forscher enthüllten außerdem ein Bild von M87 in polarisiertem Licht die magnetischen Feldlinien, die das supermassereiche Objekt umgeben
„Anhand einer Stichprobe von zwei Schwarzen Löchern – mit sehr unterschiedlichen Massen und sehr unterschiedlichen Wirtsgalaxien – ist es wichtig zu bestimmen, was sie miteinander vereinbaren „und sind anderer Meinung“, sagte Mariafelicia De Laurentis, Astrophysikerin an der Universität Neapel Federico II und Mitglied des EHT Zusammenarbeit, in der gleichen Veröffentlichung. „Da beide uns auf starke magnetische Felder deuten, liegt es vor, dass es ein universelles und sein könnte vielleicht grundlegendes Merkmal dieser Art von Systemen. Eine der Ähnlichkeiten zwischen diesen beiden Schwarzen Löchern könnte ein Jet sein, aber während wir „Wir haben ein sehr offensichtliches Exemplar in M87* abgebildet, in SgrA* müssen wir jedoch noch eines finden.“
Im nächsten Jahrzehnt hofft die EHT-Kollaboration, die acht Teleskope auf der ganzen Welt nutzt, um als ein riesiges Radioteleskop zu fungieren, noch mehr zu leisten Weitere Teleskope in ihr System integrieren und bei neuen Frequenzen beobachten. Erweiterungen des Teleskops könnten jeden Strahl von Sagittarius A* sichtbar machen, der möglicherweise einfach so ist noch nicht sichtbar sein.
Es ist wenig darüber bekannt, wie Schwarze Löcher entstehen und wachsen, und das EHT bietet erste direkte Einblicke in das Geheimnisvolle und Extreme Objekte. Weitere Analysen zum Vergleich von Löchern wie Sagittarius A* und M87 könnten klären, welche Eigenschaften kleinere (aber immer noch supermassive) Schwarze Löcher haben und welche Eigenschaften es nur in den Größten der Großen gibt.
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