Aufnahme eines riesigen Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Galaxie

Am 12. Mai nahm ein gemeinsames internationales Forschungsteam Bilder des supermassiven Schwarzen Lochs (Sgr A*) auf, das sich im Zentrum der Milchstraße befindet. Das Forschungsteam hat mit dem Event Horizon Telescope (EHT), das acht Radioteleskope auf Basis einer globalen Zusammenarbeit verbindet, erfolgreich Schwarze Löcher beobachtet. Das Event Horizon Telescope (EHT) ist ein internationales Gemeinschaftsprojekt, das darauf abzielt, Bilder von Schwarzen Löchern aufzunehmen, die über die ganze Welt verstreute Radioteleskope verbinden, um ein virtuelles erdgroßes Teleskop und den Namen dieses virtuellen Teleskops zu schaffen. Der Ereignishorizont ist die Region, die das Innere und Äußere des Schwarzen Lochs verbindet.

Das Arc-Schwarze Loch ist nach M87 das zweite Schwarze Loch, das vom EHT-Team abgebildet wurde. Schütze: Das Schwarze Loch befindet sich im Zentrum der Milchstraße, etwa 27.000 Lichtjahre von der Erde entfernt und hat eine Masse von etwa 4 Millionen Sonnenmassen. Im Vergleich zum Schwarzen Loch M87 beträgt seine Entfernung vom Sonnensystem etwa 1/2000, was es zu einem starken Ziel für die Erforschung des Schwarzen Lochs macht. Es ist jedoch mehr als 1.500-mal kleiner als die Masse von M87, sodass sich die Gasströmung um das Schwarze Loch schnell ändert und das Bild unter starken Streueffekten leidet, was die Beobachtung im Vergleich zu M87 erschwert.

An dieser Studie nahmen mehr als 300 EHT-Forscher aus 80 Institutionen weltweit teil. Insbesondere für die groß angelegte Verarbeitung von Beobachtungsdaten von Schwarzen Löchern wurden Supercomputer verwendet, um die Daten zu analysieren und gleichzeitig eine große Menge von Schwarzlochbildern über einen Zeitraum von 5 Jahren zu reproduzieren und zu vergleichen. Nach Kalibrierung und Bildgebung fanden die Forscher eine ringförmige Struktur und Schatten des Schwarzen Lochs, eine zentrale dunkle Region.

Als Folgestudie machten sich EHT-Forscher daran, eine Theorie zu entwickeln, um schwebende Strömungen um supermassereiche Schwarze Löcher zu analysieren. Damit wird es möglich sein, den Prozess der Entstehung und Entwicklung von Galaxien aufzuklären, und durch weitere Forschungen werden neue Ergebnisse erwartet, wie zum Beispiel eine sorgfältige Überprüfung der Allgemeinen Relativitätstheorie.

Was ist das EHT-Projekt?

Wenn Sie an ein „Schwarzes Loch“ denken, denken Sie an ein Schwarzes Loch. Niemand hat jemals persönlich ein Schwarzes Loch gesehen, und niemand hat jemals persönlich ein Schwarzes Loch gesehen. Auch Schwarze Löcher absorbieren Licht und können nicht direkt beobachtet werden. Die Bilder von Schwarzen Löchern, die wir in Videos und Artikeln gesehen haben, sind rein theoretisch.

Das Event Horizon Telescope (EHT) bedeutet übersetzt „Ereignishorizontteleskop“ und der „Ereignishorizont“ bedeutet eine breite Linie zwischen und innerhalb eines Schwarzen Lochs. Wenn Materie den Ereignishorizont verlässt und in ein Schwarzes Loch gesaugt wird, wird ein Teil davon als Energie freigesetzt; Wenn Sie also hochauflösende Überwachungsgeräte verwenden, können Sie den Rand des Ereignishorizonts sehen.

In der Nähe des Ereignishorizonts tritt aufgrund des starken Gravitationseinflusses ein Phänomen auf. Ein typisches Beispiel ist der Schatten eines Schwarzen Lochs. Materie, die sich dem Ereignishorizont der Scheibe um das Schwarze Loch nähert, dreht sich mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit um das Schwarze Loch und wird in das Schwarze Loch gezogen. Das starke Licht der in diesem Moment erzeugten Reibung lässt das Zifferblatt hell leuchten. Die Form dieser Scheibe wird durch die Anziehungskraft des Schwarzen Lochs verzerrt und gebogen. Denken Sie an das Schwarze Loch im Film Interstellar.

Für den Betrachter erscheint der sich zum Betrachter hinbewegende Rand dieser Drehscheibe heller als der am weitesten vom Betrachter entfernte Rand. Diese Beobachtungen von Phänomenen, die in der extremen Umgebung von Schwarzen Löchern auftreten, liefern starke Beweise für die allgemeine Relativitätstheorie und das Verständnis von supermassereichen Schwarzen Löchern. Für diese Notiz ist ein riesiger Bildschirm erforderlich. Also verbanden Radioastronomen von Global Village acht Radioteleskope zu einem und nutzten es als riesiges erdgroßes Teleskop. Seit 2018 wurden dem EHT-Beobachtungsnetz weitere Teleskope hinzugefügt, sodass sich die Gesamtzahl im Jahr 2020 auf 11 erhöht.

Frühere internationale gemeinsame Forschungsleistungen des EHT

Der schwarze Teil in der Mitte ist der Schatten des Schwarzen Lochs, einschließlich des Ereignishorizonts, und der helle Teil des Rings wird durch das Gravitationslicht des Schwarzen Lochs gebogen. Der Teil, wo das Licht auf den Betrachter gerichtet ist, erscheint heller. Es wurde im April 2019 veröffentlicht.

Zeigt, wie die Randregion des Schwarzen Lochs polarisiert ist. Die leuchtenden Spirallinien in der Abbildung zeigen die Polarisationsrichtung in Bezug auf das Magnetfeld um das Schwarze Loch M87 an. Veröffentlicht März 2021.

Dies ist ein Multi-Wellenlängen-Beobachtungsbild des Zentrums von M87 als supermassereiches Schwarzes Loch, das einen mächtigen Strahl durch ein sehr großes synchrones Beobachtungsnetzwerk mit Teleskopen von 19 astronomischen Observatorien ausstößt. Veröffentlicht im April 2021.

Durch Beobachtungen in den 7-mm- und 13-mm-Wellenlängenbändern des East Asian VLBI Observation Network (EAVN) wurde entdeckt, dass die Struktur des Schwarzen Lochs, das sich im Zentrum der Milchstraße befindet und der Erde am nächsten liegt, kreisförmig ist. Die Daten wurden im Februar 2022 veröffentlicht.

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