Mit der Kraft der Interferometrie können erstmals zwei astronomische Projekte ein Schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße direkt beobachten.
Dies ist ein echtes Monster, das im Zentrum der Galaxis lebt.
Wir wissen, dass es ein supermassives Schwarzes Loch gibt, das auf die Bewegung von Sternen und Gaswolken zurückzuführen ist, die sich um einen unsichtbaren Punkt drehen. Dieser Punkt hat einen überwältigenden Gezeiteneffekt auf alle Objekte, die in seine Falle fallen, und diese Kraft kann verwendet werden, um die Masse eines Schwarzen Lochs zu berechnen.
Dies ist natürlich nicht das größte Schwarze Loch im Universum, aber nicht das kleinste. Es ist 4 Millionen Mal massiver als unser der Sonne.
Dieses Schwarze Loch heißt Schütze A * und befindet sich in einer Entfernung von mehr als 20.000 Lichtjahren von der Erde, was eine direkte Beobachtung unmöglich macht. Trotz seiner enormen Masse ist ein Schwarzes Loch von der Erde aus gesehen unbedeutend groß. Hier benötigen Sie ein Teleskop mit beispielloser Winkelauflösung.
Foto der sehr großen Teleskope des Paranal-Observatoriums
Obwohl wir dank indirekter Beobachtungen bereits viel über Schütze A * wissen, gibt es derzeit ein echtes internationales Rennen, bei dem die leistungsstärksten Observatorien der Welt und die komplexesten astronomischen Methoden eingesetzt werden, um ein Bild des Schwarzen Lochs der Milchstraße zu erhalten. Dies ermöglicht nicht nur den Nachweis seiner Existenz, sondern zeigt auch den Bereich, in dem die Raumzeit deformiert ist - einen Ort mit der stärksten Schwerkraft im Universum. Derzeit werden weltweit enorme Anstrengungen unternommen, um das Netzwerk globaler Radioteleskope zu vernetzen und ein virtuelles Teleskop zu schaffen, das die Breite unseres Planeten abdeckt. Mit der unglaublichen Leistung der Interferometrie können Astronomen das Licht vieler entfernter Funkantennen kombinieren und an einem einzigen Punkt sammeln, um eine große Funkantenne zu imitieren, die sich über den gesamten Globus erstreckt.
Man spricht von Event Horizon Telescope (EHT) und hofft, dass das Projekt in der Lage sein wird, die Winkelauflösung und räumliche Vergrößerung zu erreichen, um in naher Zukunft die ersten Funkbeobachtungen des hellen Rings in der Nähe des Ereignishorizonts Schütze A * durchzuführen - dem Punkt, der das Schwarze Loch von wo aus umgibt nichts, nicht einmal das Licht kann es verlassen.
Eine der vier Kuppeln des sehr großen Teleskops bringt ihr neues adaptives Optiksystem mit vier Lasern auf den Markt. GRAVITY wird auch adaptive Optiken verwenden, um die Beobachtungen von Schütze A * zu verbessern, indem die Auswirkungen atmosphärischer Turbulenzen ausgeglichen werden.
Dennoch gibt es ein anderes Projekt, das das gleiche Ziel verfolgt, obwohl es nicht im Radioband beobachtet wird, sondern in den Kern der Galaxie blickt und nach optischem und infrarotem Licht von Schütze A * sucht. Aber er braucht ein Observatorium, um dieses Ziel zu verwirklichen.
Derzeit besteht das GRAVITY-Tool die letzten Überprüfungen, bevor das Projekt mit den Very Large Telescopes am Paranal-Observatorium in der Atacama-Wüste in Chile gestartet wird. Er wird auch die Kraft der Interferometrie nutzen, um ein Bild von unserem supermassiven Schwarzen Loch zu machen. Anstatt wie im EHT-Projekt das globale Netzwerk von Radioteleskopen zu nutzen, wird GRAVITY das Licht von vier 8-Meter-Interferometrie-VLT-Teleskopen (allgemein als VLTI bezeichnet) zu einem „virtuellen“ Teleskop kombinieren, dessen Größe dem Abstand zwischen den einzelnen Teleskopen entspricht . "Auf diese Weise können Sie die gleiche Auflösung und Genauigkeit erzielen, die Sie von einem Teleskop mit einem Durchmesser von 100 Metern erhalten", sagte der Astronom Oliver Pfuhl vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Deutschland. "Wir wissen, dass das Schwarze Loch in den letzten zehn Jahren nicht wirklich schwarz war. Wir bemerken, dass es heller und dunkler wird", fügte er hinzu.
Dies liegt an der Tatsache, dass Materie in den Ereignishorizont fällt und einen starken Energieschub erzeugt. Die Art dieser Ausbrüche ist kaum bekannt, aber das Projekt sollte in der Lage sein, dieses Ereignis zu verfolgen. Diese Absorption von Materie wirkt als Signalmarkierung und hilft uns, die Struktur der Raumzeit zum ersten Mal direkt um das Schwarze Loch zu sehen.
ALMA-Antennen auf dem Chahnantor-Plateau während der Veranstaltung #MeetESO am 11. Mai 2016. Die extreme Lage des Observatoriums kann beispielsweise zu unvorhersehbarem Wetter führen, wie in diesem Fall, als ein Schneesturm auf das Plateau fiel.
"Unser Ziel ist es, diese Bewegungen zu messen. Wenn wir diese Bewegungen untersuchen können, die in der Nähe eines Schwarzen Lochs auftreten, haben wir eindeutige Daten. Auf diese Weise können wir die allgemeine Theorie direkt auf einige der extremsten Bedingungen testen. was wir im Universum finden können ", fügte Pfuhl hinzu.
ALMA selbst ist ein Interferometer, das aus 66 Funkantennen besteht, die sich auf dem Chahnantor-Plateau in einer Höhe von etwa 5.000 Metern befinden. Die Astronomin Linda Watson verwendet ALMA-Daten, um Kaltstaub im interstellaren Raum zu untersuchen. In Kombination mit EHT-Daten hilft uns seine Funkstärke dabei, die Dynamik der Umgebung von Ari * zu verstehen. "ALMA ist ein Interferometer mit 66 Antennen, aber in Bezug auf die EHT stellt es nur ein Teleskop dar. In Kombination mit anderen Teleskopen auf der ganzen Welt werden wir ein globales Interferometer erstellen", fügte sie hinzu.
Wie Wissenschaftler glauben, haben viele Schwarze Löcher eine Akkretionsscheibe aus wirbelndem Gas und Staub. ALMA kann in Kombination mit EHT-Daten die Struktur dieser Scheibe, die Geschwindigkeit und die Bewegungsrichtung bewerten. Ohne direkte Beobachtungen wurden viele dieser Merkmale mithilfe von Computermodellen vorhergesagt oder aus indirekten Beobachtungen abgeleitet. Wir treten in eine Ära ein, in der wir Antworten auf einige der größten Geheimnisse erhalten können.
