Gewaltiger Jet aus Schwarzem Loch so detailreich wie noch nie

Das Event-Horizon-Teleskop (EHT) ist vor allem ein Begriff, weil 2019 damit erstmals ein Schwarzes Loch fotografiert werden konnte. Jetzt wurde es genutzt, um in das Herz der Radiogalaxie Centaurus A zu blicken.

Centaurus A gehört zu den größten und hellsten Objekten am Nachthimmel, in Radiowellenlängen. Sie strahlt über das gesamte elektromagnetische Spektrum hinweg und wurde deshalb bereits im Bereich Radio-, Infrarot-, optische, Röntgen- und Gammastrahlen erforscht.

Schwarzes Loch mit 55 Millionen Sonnenmassen

Im Zentrum der Galaxie ist ein Schwarzes Loch mit 55 Millionen Sonnenmassen. Zum Vergleich: Das Schwarze Loch der Galaxie M87, das damals fotografiert wurde, ist 6,5 Milliarden Sonnenmassen groß. Das Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße ist etwa 4 Millionen Sonnenmassen groß.

Das EHT hat das Schwarze Loch von Centaurus A 2017 beobachtet. Diese wurden jetzt analysiert und die Ergebnisse jetzt im Fachjournal Nature Astronomy veröffentlicht.

„Ungeheuer gewaltiger Jet, der geboren wird“

Mit dem EHT war es möglich, den Materiestrahl (Jet), der von dem Schwarzen Loch ausgestoßen wird, so detailliert wie noch nie abzubilden. Wir sehen hautnah, wie ein ungeheuer gewaltiger Jet, ausgehend von einem supermassereichen Schwarzen Loch, geboren wird", sagt Michael Janssen, der Erstautor der Veröffentlichung.

Die Auflösung der Beobachtung des Jets ist 16-mal höher als bisherige Beobachtungen. Es ist nur schwer zu erklären, wie gigantisch dieser Jet ist, der vom Schwarzen Loch ausgestoßen wird. Laut den Forscher*innen müsse man sich vorstellen, dass man von der Erde aus das Schwarze Loch mit einer ein Milliarde fachen Vergrößerung ansieht. Das Schwarze Loch würde dann in etwa so groß erscheinen, wie ein Apfel auf dem Mond. Die Ausdehnung des Jets hätte dann den 16-fachen Durchmesser des Mondes.

Schwarzes Loch schießt Materiestrahl ins All hinaus

Jets entstehen, weil Schwarze Löcher Gas und Staub fressen. Dabei entstehen gewaltige Energien. Nicht alle Materie, die von der Gravitation des Schwarzen Lochs angezogen wird, fällt aber hinein. Einige der Teilchen werden ins All hinausgeschossen, kurz bevor sie vom Schwarzen Loch eingefangen werden – die sogenannten Jets entstehen.

Astronom*innen versuchen mit Modellen zu erklären, wie genau diese Jets gestartet werden und wieso sie sich weiter erstrecken können als die Galaxie, aus der sie kommen. Hier sollen die neuen Beobachtungen des EHT helfen.

Jet ist an den Rändern heller als im Zentrum

Auf dem neuen Bild ist zu sehen, dass der Jet von Centaurus A ab den Rändern heller ist, als in der Mitte. Bisher kannte man zwar das Phänomen, aber es war noch nicht möglich, es so genau zu beobachten und damit ausreichend zu bestätigen.

Mit dieser Bestätigung könne man jetzt jedes theoretische Modell zur Entstehung der Jets ausschließen, die diese leuchtenden Ränder nicht reproduzieren können. Damit kommt man der Lösung des Rätsels näher.

EHT ist ein virtuelles Teleskop mit der Größe der Erde

Das EHT ist ein Zusammenschluss aus mehreren Radioteleskopen weltweit. Für die Beobachtung von Centaurus A haben sich 8 Radioteleskope zusammengeschlossen, um ein virtuelles Teleskop in der Größe der Erde zu schaffen. Später kamen noch 3 weitere Radioteleskope hinzu.

Zukünftig will man mit dem EHT verstärkt die Magnetfelder in den Herzen von Radiogalaxien und Quasaren untersuchen. Dies sollte das Geheimnis um die Jets lüften und wird womöglich noch andere Phänomene im All aufdecken und erklären können.