Event Horizon Telescope: Das Schwarze Loch von M87 funkelt

Das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie M87 wurde als erstes direkt abgebildet. Nun haben Forscher aus Archivdaten ermittelt, wie sich das Abbild verändert.

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Die verschiedenen Aufnahmen

(Bild: M. Wielgus, D. Pesce & die EHT Kollaboration)

Von
  • Martin Holland

Das supermassive Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie M87 behält seinen Schatten über mehrere Jahre hinweg, doch die Ausrichtung und Helligkeitsverteilung ändert sich. Der Ring um das Schwarze Loch namens M87* funkele also quasi, erklären Forscherinnen und Forscher des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie nun. Das haben sie durch die Analyse von teilweise noch unveröffentlichten Archivaufnahmen herausgefunden, die von einigen Observatorien des Event Horizon Telescopes zwischen 2009 und 2013 gemacht wurden. Damit konnten sie quasi vor die weltbekannte erste direkte Aufnahme eines Schwarzen Lochs blicken, die vor gut anderthalb Jahren präsentiert wurde.

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Das Event Horizon Telescope ist ein Zusammenschluss von Teleskopen in aller Welt und war nach langer Vorbereitung im Frühjahr 2017 zusammengeschaltet worden. Mit einer sonst nicht erreichbaren Auflösung nahm es danach die direkte Umgebung des Schwarzen Lochs im Zentrum der 55 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie M87 auf. Der Ereignishorizont (oder "Event Horizon") eines Schwarzen Lochs ist die Grenze zwischen dem Bereich, aus dem Licht der gigantischen Gravitation noch entkommen kann, und dem Bereich, aus dem weder Licht noch anderweitige Information entrinnen können. Was vor dieser Grenze liegt, kann prinzipiell noch beobachtet werden, wodurch auch Informationen über das Schwarze Loch gewonnen werden können.

Auf Basis der neuen Daten erstellte Simulation des sich verändernden Abbilds von M87*
(Quelle: Max-Planck-Institut für Radioastronomie)

Wie die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Astrophysical Journals erläutern, hatten Teleskope in den US-Bundesstaaten Kalifornien, Arizona, und Hawaii sowie eines in Chile das Schwarze Loch bereits in den Jahren 2009 bis 2013 beobachtet. Dabei habe es sich um einen Prototyp des Event Horizon Telescopes gehandelt. Während die Aufnahme, die 2019 der Welt präsentiert wurde, über einen Zeitraum von einer Woche im Jahr 2017 entstanden, zeigen diese Archivbilder Veränderungen über einen längeren Zeitraum. Zwar enthielten die alten Beobachtungen weniger Daten, aber die haben demnach gereicht, um gewisse zeitliche Veränderungen abzubilden: "Die Orientierung und Feinstruktur des Ringes ändert sich mit der Zeit", erklärt Thomas Krichbaum vom Max-Planck-Institut.

Wie die Forscher noch erklären, entsprechen die aus den Archivdaten gewonnen Einblicke die Erwartungen. Die Beobachtungen stimmten mit den Vorhersagen aus Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie überein. Dass sich die Morphologie des nicht symmetrischen Rings über mehrere Jahre hinweg nicht verändere, "schafft Vertrauen in die physikalischen Eigenschaften" des Schwarzen Lochs und in den Ursprung des Schattens, heißt es noch. Künftige Beobachtungen sollen aber weitere und präzisere Einblicke in die Veränderungen geben. Dazu würden auch weitere Teleskope in das bereits jetzt erdumspannende Event Horizon Telescope eingebunden.

Teleskope des Event Horizon Telescopes (16 Bilder)

Das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) der Europäischen Südsternwarte in Chile
(Bild: ESO/C. Malin)

(mho)