Event-Horizon-Teleskop kommt Rätsel um Schwarze Löcher näher

Galaxie Centaurus A schleudert Materie ins Weltall

Die benachbarte Galaxie Centaurus A liegt etwa 15 Millionen Lichtjahre entfernt.
Die benachbarte Galaxie Centaurus A liegt etwa 15 Millionen Lichtjahre entfernt.
© Nasa

22. Juli 2021 - 9:23 Uhr

Blick ins Innere einer Galaxie

Forschern ist es gelungen, ein gutes Bild aus dem Inneren der uns nahen Galaxie Centaurus A zu machen. Mit dem Event Horizon Teleskop (EHT) haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts nun ins Herz der rund 13 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie geblickt. Was rund um das schwarze Loch passiert, war bisher ein Geheimnis, das nun gelöst werden kann.

Event-Teleskop bringt Forscher dem Rätsel um Schwarze Löcher näher

Ein internationales Team von Radioastronomen um Dr. Michael Janssen vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn hat einen gigantischen Plasmastrom des Schwarzen Loches im Zentrum der nahegelegenen Galaxie Centaurus A aufgenommen.

Gemacht haben die Forscher das Bild mit dem Event-Horizon-Teleskop (EHT) – einem Zusammenschluss von mehreren Teleskopen verteilt über die ganze Welt. Geklärt werden sollte, wie solche galaktischen Zentren riesige Materiemengen Tausende von Lichtjahren in den Weltraum schießen. Zusammen unterstützen die Bilder auch die Annahme der Theoretiker, dass alle Schwarzen Löcher trotz großer Schwankungen ihrer Massen gleich funktionieren.

Event Horizon Telescope soll Rätsel um Schwarze Löcher lösen

Das Bild zeigt ein sehr großes Schwarzes Loch
2019 wurde dieses Bild des riesigen Schwarzen Loches der Galaxie Messiers 87 veröffentlicht.
© picture alliance/dpa, wst

Supermassereiche Schwarze Löcher im Zentrum von Galaxien wie Centaurus A ernähren sich von Gas und Staub, die von ihrer enormen Anziehungskraft angezogen werden. Dieser Prozess setzt enorme Energiemengen frei. Die meiste Materie, die dicht am Rand des Schwarzen Lochs liegt, fällt hinein. Allerdings nicht nur, denn einige der umgebenden Teilchen entweichen kurz bevor sie eingefangen werden und werden an den Polen des Schwarzen Lochs in den Weltraum geschossen. Dieser Plasmastrom wird auch Jet genannt.

Astronomen untersuchen seit Jahren, wie sich Materie in der Nähe des Schwarzen Lochs verhält, um diesen Prozess besser zu verstehen. Es blieb bisher jedoch ein Mysterium, wie Jets aus dem Zentrum eines supermassereichen Schwarzen Lochs einer Galaxie gestartet werden. Ein Rätsel ist es auch, wie sie sich ausbreiten können und teilweise größer werden können als die Wirtsgalaxien, ohne sich zu zerstreuen. Diese Fragen sollen nun mit dem Event Horizon Telescope geklärt werden.

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Beispiellose Detailgenauigkeit von Centaurus A

Plasmastrom im Schwarzen Loch im Zentrum von Radiogalaxie Centaurus A
Der Ausschnitt zeigt den Jet im Herzen der Galaxie Centaurus A.
© Radboud University, Event Horizon Telecope

Bei Radiowellenlängen taucht Centaurus A als eines der größten und hellsten Objekte am Nachthimmel auf. Nachdem Centaurus A 1949 als eine der ersten bekannten extragalaktischen Radioquellen identifiziert wurde, wurde das gesamte elektromagnetische Spektrum von einer Vielzahl von Radio-, Infrarot-, optischen, Röntgen- und Gammastrahlen-Observatorien umfassend untersucht.

In einem neuen Artikel in Nature Astronomy wurden Daten aus den EHT-Beobachtungen von 2017 analysiert, um Centaurus A in beispielloser Detailgenauigkeit abzubilden. "Damit können wir zum ersten Mal einen extragalaktischen Radiojet auf kleineren Skalen sehen und studieren. Wir sehen aus nächster Nähe wie ein monströser gigantischer Jet entsteht, der von einem supermassiven Schwarzen Loch ins Leben gerufen wird." sagt MPIfR-Astronom Michael Janssen.

Centaurus A im Jahr 1826 entdeckt

Die Galaxie Centaurus A ist etwa 13 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und befindet sich im namensgebenden Sternbild Zentaurus. In ihrem Zentrum befindet sich ein schwarzes Loch mit der 55-millionenfachen Masse der Sonne. Im Vergleich dazu besitzt das schwarze Loch in unserer Milchstraße gut vier Millionen und das schwarze Loch in der Riesengalaxie M 87 etwa sechseinhalb Milliarden Sonnenmassen.

Entdeckt hatte es im Jahr 1826 der schottische Astronom James Dunlop. Bei der Galaxie handelt es sich um eine massive elliptische Radiogalaxie, die starke Radiowellen aussendet. Aufgrund ihrer Nähe und der starken Radiostrahlung ist sie die prominenteste Galaxie am Sternenhimmel. Astronomen vermuten, dass eine ursprünglich elliptische Galaxie mit einer relativ kleineren spiralförmigen Galaxie kollidierte, was ihr die eigentümliche Form gab, die wir heute sehen.

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(kfb)