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Sagittarius A: Riesiges "Monster" im Herzen der Milchstraße entdeckt!

Ein Netzwerk von bodengestützten Teleskopen hat ein Bild des "Monsters" im Herzen der Milchstraße aufgenommen. Die gemeinsame Nutzung dieses Bildes markiert den Tag, an dem wir dem Wissen um das riesige Universum, das uns umgibt, einen Schritt näher gekommen sind.

Sagittarius A; supermassives schwarzes Loch; Milchstraße; Bild
Dies ist das erste Bild eines supermassiven schwarzen Lochs im Zentrum unserer Galaxie, der Milchstraße. Es ist der kosmische Körper, der als Sagittarius A* bekannt ist. Credit: Event Horizon Telescope Kollaboration

Das schwarze Loch mit dem Namen Sagittarius A* wurde 1974 entdeckt und von dem Astronomen Robert Brown benannt. Die Einführung des Sternchens im Namen ist kein Fehler: In der Quantenphysik bedeutet ein Sternchen ein Atom in einem angeregten Zustand. Seitdem wird der Name dieses Zeichens zur Bezeichnung von Schwarzen Löchern verwendet.

Diese Art von Fotos bestätigt, dass die allgemeine Relativitätstheorie, die Albert Einstein vor mehr als einem Jahrhundert formulierte, korrekt ist (...)

Bei Sagittarius A* handelt es sich um ein Schwarzes Loch mit einer Masse, die etwa 4 Millionen Sonnen entspricht, und es ist etwa 26.000 Lichtjahre von unserem Planeten entfernt. Seine zentrale Lage in unserer Galaxie und seine Anziehungskraft sind vermutlich die Voraussetzung dafür, dass Milliarden von Sternen und Planeten (einschließlich unseres Sonnensystems) um ihn herum existieren können.

Das erste Bild dieses Schwarzen Lochs wurde vom Event Horizon Telescope (EHT) Konsortium erstellt, das ein Netzwerk von acht Observatorien in Ländern wie Spanien, Chile, Mexiko und den Vereinigten Staaten von Amerika sowie auf dem antarktischen Kontinent umfasst. Eines der Teleskope, die zu dieser Arbeit beigetragen haben, befindet sich in der Sierra Nevada auf dem Pico Veleta in der Nähe der Stadt Granada.

Dieses Bild wurde am 12. Mai veröffentlicht und ermöglicht es uns, die Größe (Durchmesser von 44 Millionen Kilometern) und alles, was in diesem Raum passiert, im Detail zu sehen, nämlich den "Schatten des Lochs" - wo alles hineingesaugt wird - und das leuchtende Material um es herum, das sich mit fast Lichtgeschwindigkeit dreht und Temperaturen von Millionen von Grad erreicht.

Warum erst jetzt ein Foto?

Obwohl Sagittarius A* bereits vor fast 50 Jahren entdeckt wurde, ist es erst jetzt möglich, ihn fotografisch festzuhalten, da sich die Ereignisse in diesem Gebiet so schnell bewegen, dass es Jahre der Datenanalyse und Fotoüberlagerung (mehr als 10.000 Millionen Fotos wurden überlagert) brauchte, um den Verzerrungseffekt zu minimieren und so ein Schwarz-Weiß-Bild zu erhalten, das mit einigen Farben "verschönert" wurde, um die Schönheit der Komposition zu erhöhen.

Um diese fotografische Aufzeichnung zu ermöglichen, mussten alle EHT-Teleskope mit einer Atomuhr synchronisiert werden, um mehrere Fotos gleichzeitig aus verschiedenen Blickwinkeln aufnehmen zu können, und die Daten wurden im Laufe des Jahres 2017 gesammelt. Die Observatorien fingen die für das menschliche Auge unsichtbare Mikrowellenstrahlung ein, die die Form des Lochs vor 26.000 Jahren zeigt, also in der Zeit, die die Strahlung brauchte, um unseren Planeten mit Lichtgeschwindigkeit zu erreichen.

Die acht Teleskope des EHT bilden eine Art riesige "Antenne", die etwa den Durchmesser der Erde hat, also etwa 12 700 km. Doch ohne die Hilfe fortschrittlicherer Technologien wäre es nicht möglich, ein hochdetailliertes Bild dieses schwarzen Lochs zu erstellen und weiterzugeben. Eine Reihe von Algorithmen füllt die Lücken des unvollkommenen Bildes, das von den 8 Beobachtungspunkten aufgenommen wurde, in einer Technik namens Interferometrie.

Diese Technologie ist in den letzten Jahren in der Astronomie weit verbreitet, um andere Schwarze Löcher mit der gleichen Schärfe "fotografieren" zu können. Diese Art von Fotos bestätigt, dass die von Albert Einstein vor mehr als einem Jahrhundert formulierte allgemeine Relativitätstheorie richtig ist, denn es ist zu erkennen, dass sich alle schwarzen Löcher unabhängig von ihrer Größe und Masse gleich verhalten. Die nächste große Hürde, die die Physik überwinden muss, ist also die Frage, was jenseits des "Schattens des Lochs" liegt.