Sgr A*
Schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße stellt Forscher vor neues Rätsel
Schwarze Löcher sind nicht so unterschiedlich, wie man denkt. Neue Forschungen enthüllen starke Magnetfelder und werfen eine spannende Frage auf.
München – Schwarze Löcher sind faszinierende und rätselhafte Himmelskörper. Sie verschlucken alles, was sich ihnen nähert und lassen nichts entweichen – nicht einmal Licht. Daher sind sie für das menschliche Auge, aber auch für Teleskope und andere Hilfsmittel unsichtbar. Doch vor einigen Jahren gelang es einem Forschungskonsortium, das unmittelbare Umfeld von zwei schwarzen Löchern, einschließlich ihrer „Schatten“, zu erfassen.
Die Bilder, die das Team hinter dem Event Horizon Telescope (EHT) vom schwarzen Loch M87* im Herzen der Galaxie M87 und dem schwarzen Loch Sgr A* im Zentrum unserer Milchstraße veröffentlichte, erregten weltweit Aufsehen.
Event Horizon Telescope blickt ins Zentrum der Milchstraße
Obwohl Sgr A* über tausendmal kleiner und weniger massereich als M87* ist, ähneln sich die Aufnahmen der beiden schwarzen Löcher erstaunlich. Dies führte zu der Frage, ob die beiden schwarzen Löcher auch in anderen Aspekten Ähnlichkeiten aufweisen. Um diese Frage zu beantworten, richtete ein Forschungsteam erneut seine Blicke auf das Zentrum der Milchstraße, diesmal jedoch im polarisierten Licht.
Polarisiertes Licht, das in einer bevorzugten Ausrichtung schwingt, ist für das menschliche Auge kaum von normalem Licht zu unterscheiden. Im Plasma um schwarze Löcher können Wissenschaftler jedoch die Vorgänge im polarisierten Licht besser erkennen und Magnetfeldlinien abbilden. Genau das hat das EHT-Forschungsteam getan und nun eine neue Aufnahme vom schwarzen Loch Sgr A* veröffentlicht.
Schwarze Löcher M87* und Sgr A* ähneln sich sehr
Die Aufnahme zeigt, dass die beiden schwarzen Löcher auch im polarisierten Licht sehr ähnliche Merkmale aufweisen: „Wir sehen jetzt, dass es in der Nähe des schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße starke, verdrehte und geordnete Magnetfelder gibt“, so Sara Issaoun vom Center for Astrophysics am Harvard & Smithsonian. Bei Untersuchungen von M87* hatten Wissenschaftler zuvor festgestellt, dass Magnetfelder in der Umgebung es dem schwarzen Loch ermöglichen, kraftvolle Materialstrahlen zurück in die Umgebung zu schleudern. Die neuen Bilder legen nahe, dass dies auch für Sgr A* zutreffen könnte.
„Zusammen mit der Tatsache, dass Sgr A* eine auffallend ähnliche Polarisationsstruktur aufweist wie das viel größere und stärkere schwarze Loch M87*, haben wir gelernt, dass starke und geordnete Magnetfelder entscheidend dafür sind, wie schwarze Löcher mit dem Gas und der Materie um sie herum wechselwirken“, erklärt Issaoun, eine der Projektleiterinnen.
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„Mit der Messung des polarisierten Lichts von heißem, glühendem Gas in der Nähe von schwarzen Löchern können wir direkt auf die Struktur und Stärke der Magnetfelder schließen, die den Strom von Gas und Materie durchziehen, welches das schwarze Loch aufsammelt und wieder ausstößt“, unterstreicht Angelo Ricarte, ein weiterer Projektleiter, in einer Mitteilung. „Über das polarisierte Licht erfahren wir viel mehr über die Astrophysik, die Eigenschaften des Gases und die Prozesse, die beim Wachsen eines schwarzen Lochs ablaufen.“
Polarisiertes Licht enthüllt starke Magnetfelder im Zentrum der Milchstraße
Die beiden im polarisierten Licht beobachteten schwarzen Löcher weisen viele Gemeinsamkeiten auf, darunter starke Magnetfelder. Dies wirft neue Fragen in der Wissenschaft auf. Mariafelicia De Laurentis, stellvertretende EHT-Projektwissenschaftlerin, erläutert die aktuellen Forschungsfragen: „Bei dieser Stichprobe von zwei schwarzen Löchern – mit sehr unterschiedlichen Massen und sehr unterschiedlichen Wirtsgalaxien – gilt es herauszufinden, worin sie übereinstimmen und worin sie sich unterscheiden.“
Sie fügt hinzu: „Da beide auf starke Magnetfelder hinweisen, könnte dieses Phänomen ein universelles und vielleicht grundlegendes Merkmal dieser Art von Systemen sein. Eine der Gemeinsamkeiten zwischen diesen beiden schwarzen Löchern ist womöglich ein Jet. Während wir bei M87* einen sehr offensichtlichen Jet beobachtet haben, konnten wir ihn bei Sgr A* bislang nicht finden.“
Stößt das schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße Materie aus?
Falls dieser Jet – ein Materiestrahl, der hochenergetische Teilchen ausstößt – existiert, dürfte es nur eine Frage der Zeit sein, bis er entdeckt wird. Das Team hinter dem Event Horizon Telescope plant, das schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße im April 2024 erneut ins Visier zu nehmen. Darüber hinaus sind Erweiterungen an den beteiligten Teleskopen geplant, die im nächsten Jahrzehnt hochwertige Filme von Sgr A* ermöglichen und einen möglicherweise verborgenen Jet aufspüren könnten. (tab)
Die Redakteurin hat diesen Artikel verfasst und anschließend zur Optimierung nach eigenem Ermessen ein KI-Sprachmodell eingesetzt. Alle Informationen wurden sorgfältig überprüft. Hier erfahren Sie mehr über unsere KI-Prinzipien.
Rubriklistenbild: © EHT Collaboration