NASA Mars Rover Curiosity hatte Planetenschutz Slip-Up

Ein riesiges schwarzes Loch soll im Zentrum der Milchstraße lauern, aber es wurde nie direkt gesehen. Nun haben die Astronomen vorhergesagt, wie die ersten Bilder dieses Schwarzen Lochs aussehen werden, wenn sie bald mit einer Technologie ausgestattet werden.

Insbesondere haben Forscher herausgefunden, dass Bilder eines Schwarzen Lochs - genauer gesagt, der Grenzen um sie herum - eher eine sichelförmige Form annehmen, als die blödsinnige Form, die oft vorhergesagt wird.

Indem sie modellieren, wie diese Bilder aussehen werden, sagen Wissenschaftler, dass sie sich darauf vorbereiten, die Fotos zu interpretieren, die von derzeit im Bau befindlichen Teleskopen verfügbar sein werden.

"Niemand konnte sich ein schwarzes Loch vorstellen", sagte Ayman Bin Kamruddin, Student der University of California, Berkeley, der letzte Woche in Long Beach, Kalifornien, ein Poster über die Forschung auf dem 221. Treffen der American Astronomical Society präsentierte. "Bisher war es unmöglich, weil sie zu klein am Himmel sind. Im Moment bekommen wir nur einige Details über die Struktur, aber wir haben noch kein Bild." [Galerie: Schwarze Löcher des Universums]

Schwarze Löcher selbst sind natürlich unsichtbar, da nicht einmal Licht aus ihren Gravitationskupplungen entweichen kann. Die Grenze eines Schwarzen Lochs - der Punkt des Nicht-Rückflusses, der Ereignishorizont genannt wird - sollte jedoch von der Strahlung sichtbar sein, die von der Materie ausgesandt wird, die in das Schwarze Loch fällt.

"Die unmittelbare Umgebung eines Schwarzen Lochs hat eine Menge wirklich interessanter Physik, und sie strahlen Licht aus", sagte Kamruddin. "Technisch gesehen sehen wir das Schwarze Loch nicht genau, aber wir lösen den Ereignishorizont effektiv auf."

Ein neues Projekt namens Event Horizon Telescope kombiniert das Auflösungsvermögen zahlreicher Antennen aus einem weltweiten Netzwerk von Radioteleskopen mit Sichtobjekten, die sonst zu klein wären, um sie zu erkennen.

"Das Event Horizon Telescope ist das erste, das räumliche Skalen auflöst, die mit der Größe des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs vergleichbar sind", sagte Kamruddins Kollaborateur, der Berkeley-Astronom Jason Dexter von der University of California. "Ich denke nicht, dass es verrückt ist zu denken, dass wir in den nächsten fünf Jahren ein Image bekommen könnten."

Das Event Horizon Telescope hat bereits erste Messungen des Objekts Sagittarius A * (sprich "Schütze A-Stern") im Zentrum unserer Milchstraße durchgeführt.

Kamruddin und Dexter haben diese Daten an verschiedene physikalische Modelle angepasst und festgestellt, dass sie sich am besten an Bilder anlehnen, die halbmondförmig sind, und nicht an die Blob-Formen, die als "asymmetrische Gaussiane" bezeichnet wurden und zuvor in Modellen verwendet wurden.

Die sichelförmige Form tritt aus dem flachen Donut hervor, der Akkretionsscheibe genannt wird und von Materie gebildet wird, die ein schwarzes Loch umkreist. Während sich Gas um das schwarze Loch dreht, kommt eine Seite der Scheibe in Sicht auf die Erde und ihr Licht wird aufgrund eines Prozesses, der als Doppler-Beamen bezeichnet wird, heller. Die andere Seite, die das zurückweichende Gas darstellt, wird durch diesen Effekt gedämpft.

Schwarze Löcher sind so bizarr, sie klingen unwirklich. Doch Astronomen haben gute Beweise dafür gefunden, dass sie existieren. Testen Sie Ihr Wissen über diese verrückten Wunder.In der Mitte des Halbmondes befindet sich ein dunkler Kreis, der Schatten des Schwarzen Lochs, der das Schwarze Loch selbst darstellt - ein unglaublich dichtes Objekt, in dem die Raumzeit extrem verdreht ist.

"Aufgrund der allgemeinen Relativität und des extrem starken Gravitationsfeldes kommt es zu extremer Lichtbeugung", sagte Kamruddin.

Das Wissen, dass das Halbmondmodell am besten zu den Daten passt, erlaubt den Forschern, zwischen verschiedenen Modellen zu unterscheiden, die die Physik um das Schwarze Loch beschreiben. Letztendlich hoffen die Astronomen, die ersten Fotos von Sagittarius A * zu verwenden, um das Ungetüm im Zentrum der Milchstraße genau zu wiegen.

"Nur ein Bild zu bekommen wird überwältigend sein", sagte Kamruddin. "Es wird eine direkte Bestätigung des Ereignishorizonts geben, der vorhergesagt wurde, aber niemand hat ihn jemals wirklich gesehen. Wenn man sieht, wie es ist, wird bestimmte Physik ausgeschlossen."