Erstmals Schwarzes Loch und sein Jet fotografiert

Das Zentrum der Galaxie Messier 87 erlangte 2019 Berühmtheit als erstes je fotografiertes Schwarzes Loch. Nun gelang Forscher*innen eine neue Premiere, indem sie den Jet, der vom Schwarzen Loch ins All geschleudert wird, gleichzeitig aufnehmen konnten.

Das Schwarze Loch in der Aufnahme hat die Masse von 6,5 Milliarden Sonnen und ist 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Auf dem Bild ist die charakteristische Form des Lichtrings um das Schwarze Loch zu erkennen. Auf der neuen Darstellung ist dieser ungefähr doppelt so groß wie auf dem Bild von 2019. Die Materie, die in das Schwarze Loch stürzt, erreicht nahezu Lichtgeschwindigkeit und wird daher sehr heiß. Der schwarze Bereich im Zentrum ist der „Schatten“ des Schwarzen Lochs, denn dieses selbst kann man nicht fotografieren.

Ursprung der Jets

Diese hell leuchtende Scheibe aus Gas und Staub „füttert“ das Schwarze Loch. Doch nicht alles Material wird verschlungen. Jets werden mit nahezu Lichtgeschwindigkeit von Schwarzen Löchern abgestoßen. Sie schleudern Material gebündelt bis an den Rand ihrer Galaxien, manchmal sogar darüber hinaus.

Die Aufnahme ermöglicht nun erstmals einen Blick auf den Ursprung des Materialstroms. Zu erkennen ist, dass der Jet aus 3 Teilen besteht. Die beiden seitlichen Teile sind schwächer, im Zentrum ist ein stärkerer Strom. Auf dem Bild ist nun zu sehen, dass der zentrale Bereich direkt von der Mitte des Lichtrings ins All geschleudert wird.

„Wir wissen, dass Jets aus der direkten Umgebung des Schwarzen Lochs hinausgeschleudert werden. Wir verstehen aber noch nicht ganz, wie das eigentlich passiert“, erklärt Ru-Sen Lu vom Shanghai Astronomical Observatory in einem Statement. Die Daten werden aktuell noch analysiert. Das Bild soll den Forscher*innen unter anderem Aufschluss über Struktur und Stärke des Magnetfelds um das Schwarze Loch geben. Vermutet wird, dass Jets durch die Wechselwirkungen im Magnetfeld entstehen.

Teleskop-Verbund

Das Forscher*innen-Team nutzte für die Aufnahme ein Netzwerk an Radioteleskopen. Um so viele Details wie möglich aufzunehmen, wurden die 14 Teleskope des Global Millimetre VLBI Array (GMVA) inklusive Daten des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) und des Greenland Telescopes (GLT) verwendet.

Je mehr Teleskope verwendet werden und desto weitläufiger sie auf der Erde verteilt sind, desto detailreicher werden die Aufnahmen. Vereint schafft das Netzwerk ein virtuelles Teleskop von der Größe der Erde. Das erste Bild wurde vom Event Horizon Teleskop aufgenommen, aber in einer niedrigeren Wellenlänge. Dadurch blieben viele Details verborgen.

Das Bild ist ein Meilenstein für zukünftige Beobachtungen, schreiben die Forschenden. Das Schwarze Loch soll nun in weiteren Wellenlängen beobachtet werden, um mehr Details über die Jets zu offenbaren. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachmagazin nature veröffentlicht.