© J.Y. Kim (MPIfR), Boston University Blazar Program, und die EHT-Kollaboration

Science
04/08/2020

Faszinierende Aufnahme: Schwarzes Loch schleudert Plasmastrahl ins All

Forschern gelangen Bilder von sogenannten Jets in einem Schwarzen Loch.

Fast ein Jahr nachdem Astronomen das spektakuläre erste Bild eines Schwarzen Lochs gelang, veröffentlicht dasselbe Team nun ein neues Bild. Es zeigt den sogenannten Jet eines Blazars, also eines besonders aggressiven supermassiven Schwarzen Lochs.

Die Daten, die für das Bild verwendet wurden, stammen aus den Messungen, die auch das erste Bild eins Schwarzen Lochs hervorgebracht hatten. Sie wurden vom Event Horizon Teleskop (EHT) aufgenommen, das die Leistung von 8 Radioteleskopen auf der ganzen Welt bündelt. Nun konnte in den Daten der Jet eines Schwarzen Lochs im Quasar - so bezeichnet man den Kern einer Galaxie - 3C 297 gefunden werden. Jets sind Plasmastrahlen, die von Schwarzen Löchern Tausende Lichtjahre weit ins All geschleudert werden. Sie enthalten Material, das nicht hinter den Ereignishorizont gesogen wurde. Die Abbildung zeigt diesen Strahl aus ionisiertem Gas.

Supermassives Schwarzes Loch

Dahinter vermuten Forscher ein supermassives Schwarzes Loch in Quasar 3C 279. Das internationale Forschungsteam unter Leitung des Wissenschaftlers Jae-Young Kim vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie fand in den Daten eine besonders kompakte und lichtstarke Zentralquelle der Galaxie. Diese Quelle könnte ein Schwarzes Loch mit der milliardenfachen Sonnenmasse sein. Die Galaxie 3C 279 ist ungefähr 5 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt.

Die neuen Aufnahmen zeigen dabei Details, die kleiner als ein halbes Lichtjahr sind. So konnten sie die Bewegungen des Jets beobachten und seine Geschwindigkeit messen. Normalerweise verlaufen Jets gerade. Die neuen Daten zeigen aber, wie er sich an seiner Basis schraubenförmig verdreht, als würde er um die Ecke biegen. Warum das passiert, können sich die Wissenschaftler noch nicht erklären. Mögliche Erklärungen wären Schockwellen oder Magnetfelder, die den Jet in seine Bahn zwingen.

20-fache Lichtgeschwindigkeit

Einige Tage später hat sich die Struktur des Jets verändert. Die Forscher vermuten, dass dies durch den Einfall und die Zerkleinerung von Materie auf einer rotierenden Akkretionsscheibe geschieht, also die rotierende Scheibe, die Material zum Schwarzen Loch transportiert. Die gemessene 20-fache Lichtgeschwindigkeit des Jets ist enorm, allerdings muss hier mit einberechnet werden, dass Quasar 3C 297 sich auf die Erde zubewegt. Die tatsächliche Geschwindigkeit dürfte daher geringer als Lichtgeschwindigkeit sein.

Eigentlich war während März und April eine weitere EHT-Beobachtungskampagne vorgesehen. Diese musste aufgrund der Corona-Krise aber abgesagt werden. Dabei sollte das Schwarze Loch im Herzen unserer Milchstraße beobachtet werden. Nun befasst man sich erst damit, die bereits gesammelten Daten von 2018 auszuwerten. 2021 wird die nächste Kampagne mit einem erweiterten Netzwerk von insgesamt 11 Radioteleskopen durchgeführt.

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