Das erste Bild des supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße wird enthüllt

Dies ist die erste direkte Beobachtung, die das Vorhandensein eines Schwarzen Lochs namens Sagittarius A * im schlagenden Herzen der Milchstraße bestätigt.

Schwarze Löcher emittieren kein Licht, aber das Bild zeigt den Schatten eines Schwarzen Lochs, umgeben von einem hellen Lichtring, der durch die Anziehungskraft des Schwarzen Lochs gebogen wird. Astronomen sagen, dass das Schwarze Loch 4 Millionen Mal größer ist als unsere Sonne.

„Seit Jahrzehnten fragen sich Astronomen, was sich im Herzen unserer Galaxie befindet und Sterne durch ihre enorme Schwerkraft in enge Umlaufbahnen zieht“, sagte Michael Johnson vom Astronomy Center’s Astronomy | Das teilten Harvard & Smithsonian in einer Erklärung mit.

„Mit dem (Event Horizon Telescope oder EHT) Bild haben wir diese Umlaufbahnen tausendfach vergrößert, wo die Schwerkraft millionenfach stärker wird.

Das Schwarze Loch ist etwa 27.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Unser Sonnensystem befindet sich in einem der Spiralarme der Milchstraße, weshalb wir so weit vom Zentrum der Galaxie entfernt sind. Wenn wir dies an unserem Nachthimmel sehen könnten, würde das Schwarze Loch die Größe eines Donuts haben, der auf dem Mond sitzt.

„Wir waren erstaunt, wie gut die Größe des Rings mit Einsteins Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie übereinstimmte“, sagte Jeffrey Bower, ein EHT-Projektwissenschaftler an der Akademie für Astronomie und Astronomie der Akademie von Sineca in Taipei.

„Diese beispiellosen Beobachtungen haben unser Verständnis der Vorgänge in unserer Galaxie (Mitte) erheblich verbessert und liefern neue Einblicke in die Wechselwirkung dieser riesigen Schwarzen Löcher mit ihrer Umgebung.“

Die Ergebnisse dieser erstaunlichen Entdeckung wurden am Donnerstag in einer Sonderausgabe veröffentlicht Briefe aus dem Journal of Astronomy.

Auf der Suche nach dem schwarzen Loch

Astronomen brauchten fünf Jahre, um dieses Bild und diese Entdeckung aufzunehmen und zu bestätigen. Zuvor beobachteten Wissenschaftler Sterne, die ein unsichtbares, massives Objekt im Zentrum der Galaxie umkreisten.

Das 2020 Nobelpreis für Physik Präsentiert an die Wissenschaftler Roger Benrose, Reinhard Jensel und Andrea Guess für ihre Entdeckungen über Schwarze Löcher, einschließlich der von Guess und Zensel geteilten Beweise über die Masse der Materie im Zentrum der Milchstraße.
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„Wir sehen jetzt, wie das Schwarze Loch Gas und Licht in der Nähe schluckt. Harvard & Smithsonian erklärten in einer Erklärung: „Dieser Film bestätigt Jahrzehnte theoretischer Arbeit, um zu verstehen, wie sich Schwarze Löcher ernähren.

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Ereignis Die Entdeckung wurde durch mehr als 300 Forscher aus 80 Unternehmen ermöglicht, die mit einem Netzwerk von acht verschiedenen Radioteleskopen auf der ganzen Welt zusammenarbeiten, die das Horizon-Teleskop bilden.

Dieses Teleskop wurde „Ereignishorizont“ genannt, der Punkt, an dem kein Licht aus dem Schwarzen Loch entweichen konnte. Dieses globale Teleskopnetzwerk schafft im Grunde ein „erdgroßes“ virtuelles Teleskop, das verbunden und gemeinsam betrachtet werden kann.

Dies ist das zweite Bild, das im Schwarzen Loch aufgenommen wurde EHTs Aufzeichnung von Imaging M87 * zuerst Im Zentrum der fernen Galaxie Messier 87, die 2019 55 Millionen Lichtjahre entfernt war.
Diese Tafeln zeigen die ersten beiden Bilder des Schwarzen Lochs.  M87 * links, Schütze A * rechts.

Obwohl die beiden Bilder identisch sind, ist Schütze 1.000 Mal kleiner als A * M87 *.

„Wir haben zwei völlig unterschiedliche Arten von Galaxien und zwei unterschiedliche Massen von Schwarzen Löchern, aber am Rand dieser Schwarzen Löcher sind sie auf wundersame Weise identisch“, sagte Sera Markoff, Professorin für Theoretische Astronomie am EHT Science Council. In einer Erklärung der Universität Amsterdam.

„(Einsteins Theorie) sagt uns, dass die allgemeine Relativitätstheorie diese Objekte eng regiert und dass alle Unterschiede, die wir in der Entfernung sehen, auf Unterschiede in den Objekten um das Schwarze Loch zurückzuführen sein müssen.“

Erfasst das unmögliche Bild

Obwohl sich das Schwarze Loch in der Milchstraße in der Nähe der Erde befand, war es sehr schwierig, es einzufangen.

„Das Gas, das den Schwarzen Löchern am nächsten ist, bewegt sich um Sgr A* und M87* mit der gleichen Geschwindigkeit herum – ungefähr mit Lichtgeschwindigkeit“, sagte EHT-Wissenschaftler C-Kwan San Stewart vom Labor und Institut für Datenwissenschaft an der Universität von Astronomie und der University of Arizona.

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„Aber wenn das Gas Tage bis Wochen braucht, um die größere M87* zu umkreisen, absolviert es eine Umlaufbahn in nur wenigen Minuten bei der kleinsten Sgr A*, was bedeutet, dass sich Helligkeit und Form des Gases um Sgr A* mit EHT schnell ändern Beobachtung. Es ist, als würde man ein klares Bild von einem Welpen machen, der schnell seinem Schwanz nachjagt. „

Wenn die gigantischen Schwarzen Löcher M87* und Sagittarius A* aufeinanderfolgend wären, würde Sagittarius A* von M87*, das 1.000-mal größer wäre, in den Schatten gestellt.

Das globale Netzwerk von Astronomen musste neue Werkzeuge entwickeln, um die schnelle Bewegung von Gas um Sagittarius A * zu ermöglichen. Das resultierende Bild ist der Durchschnitt der verschiedenen Bilder, die von der Gruppe aufgenommen wurden. Forscher des California Institute of Technology sagen, dass das Aufnehmen eines Schütze-A-*-Bildes wie das Aufnehmen eines Salzkorns in New York City mit einer Kamera in Los Angeles ist.

„Dieses Bild des Event Horizon-Teleskops erforderte mehr als nur ein Bild von einem Teleskop auf hohen Berggipfeln zu machen. , Elektrotechnik und Astronomie am Caltech, sagte auf einer Pressekonferenz.

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Bouman arbeitete auch an der Aufnahme des M87 * -Bildes 2019 geteilt. Obwohl das Schütze-A*-Bild verschwommen erscheint, „ist dies eines der schärfsten Bilder, die jemals aufgenommen wurden“, sagte Bouman.

Jedes Teleskop wird an seine Grenzen gebracht, die als Beugungsgrenze oder die maximalen mikroskopischen Merkmale bezeichnet werden, die es sehen kann.

„Das sehen wir hier“, sagte Johnson auf einer Pressekonferenz. „Es ist unklar, denn um ein scharfes Bild zu erzeugen, müssen wir unsere Teleskope weiter bewegen oder zu höheren Frequenzen gehen.“

Am Horizont

Bilder von zwei verschiedenen Schwarzen Löchern ermöglichen es Astronomen, ihre Ähnlichkeiten und Unterschiede zu bestimmen und zu verstehen, wie sich Gas um supermassereiche Schwarze Löcher herum verhält, die zur Entstehung und Entwicklung von Galaxien beitragen. Es wird angenommen, dass die meisten Galaxien Schwarze Löcher im Zentrum haben, die als Motor fungieren, der sie antreibt.

Schütze A * befindet sich im Zentrum unserer eigenen Galaxie, während M87 * 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist.

In der Zwischenzeit arbeitet das EHT-Team daran, das Teleskopnetzwerk zu erweitern und Verbesserungen vorzunehmen, die in Zukunft zu atemberaubenderen Bildern und Filmen von Schwarzen Löchern führen könnten.

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Das Filmen des Schwarzen Lochs in Bewegung kann zeigen, wie es sich im Laufe der Zeit verändert und was das Gas tut, wenn es um das Schwarze Loch rotiert. Bouman und EHT-Mitglied Antonio Fuentes werden im Oktober als Postgraduiertenforscher zu Caltech kommen und Methoden entwickeln, die es ermöglichen, Bilder des Schwarzen Lochs zusammenzuführen, um diese Bewegung widerzuspiegeln.

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Ferial O’Sullivan, Mitglied des EHT Science Council, Professor für Astronomie und Physik und stellvertretender Dekan für Forschung an der University of Arizona, sagte, dies sei „der Beginn des ersten Live-Bildes des weichen Riesen im Zentrum von unsere Galaxie.“ Pressekonferenz.

„Dieser Film ist ein Beweis dafür, was wir erreichen können, wenn wir unsere klugen Köpfe vereinen, um die globale Forschungsgemeinschaft so scheinbar unmöglich wie möglich zu machen“, sagte Sethuraman Panchanathan, Direktor der National Science Foundation. „Sprache, Kontinente und sogar Sterne können kein Hindernis für das sein, was die Menschheit erreichen kann, wenn wir zum Wohle aller zusammenarbeiten.“

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