Seit Jahrzehnten behaupten Wissenschaftler, dass sich supermassive Black Holes (SMBHs) im Zentrum größerer Galaxien befinden. Diese realitätsnahen Punkte im Raum üben einen äußerst starken Einfluss auf alle Dinge aus, die sie umgeben, verbrauchen Materie und spucken eine enorme Menge an Energie aus. Aufgrund ihrer Natur beschränkten sich alle Versuche, sie zu untersuchen, auf indirekte Methoden.
All dies änderte sich ab Mittwoch, dem 12. April 2017, als ein internationales Team von Astronomen das erste Bild eines Schützen A * erhielt. Mithilfe einer Reihe von Teleskopen aus der ganzen Welt - zusammen bekannt als Event Horizon Telescope (EHT) - konnten sie die mysteriöse Region um dieses riesige Schwarze Loch visualisieren, aus der Materie und Energie nicht entkommen können - d. H. Den Ereignishorizont.
Dies ist nicht nur das erste Mal, dass diese mysteriöse Region um ein Schwarzes Loch abgebildet wurde, es ist auch der extremste Test von Einsteins Theorie der Allgemeinen Relativitätstheorie, der jemals versucht wurde. Es ist auch der Höhepunkt des EHT-Projekts, das speziell gegründet wurde, um Schwarze Löcher direkt zu untersuchen und unser Verständnis für sie zu verbessern.
Seit Beginn der Datenerfassung im Jahr 2006 widmet sich das EHT der Untersuchung von Sagitarrius A *, da es das nächstgelegene SMBH im bekannten Universum ist - etwa 25.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Insbesondere hofften die Wissenschaftler herauszufinden, ob Schwarze Löcher von einer kreisförmigen Region umgeben sind, aus der Materie und Energie nicht entweichen können (was durch die Allgemeine Relativitätstheorie vorhergesagt wird), und wie sie Materie auf sich selbst ansammeln.
Anstatt eine einzige Einrichtung zu bilden, stützt sich die EHT auf ein weltweites Netzwerk von Radioastronomieeinrichtungen auf vier Kontinenten, die sich alle der Erforschung einer der mächtigsten und mysteriösesten Kräfte im Universum widmen. Dieser Prozess, bei dem weiträumige Funkschüsseln aus der ganzen Welt zu einem virtuellen Teleskop in Erdgröße verbunden werden, wird als Very Long Baseline Interferometry (VLBI) bezeichnet.
Wie Michael Bremer - Astronom am Internationalen Forschungsinstitut für Radioastronomie (IRAM) und Projektmanager für das Event Horizon Telescope - in einem Interview mit AFP sagte:
„Anstatt ein Teleskop zu bauen, das so groß ist, dass es wahrscheinlich unter seinem eigenen Gewicht zusammenbricht, haben wir acht Observatorien wie die Teile eines riesigen Spiegels kombiniert. Dies gab uns ein virtuelles Teleskop, das so groß wie die Erde ist - ungefähr 10.000 Kilometer (6.200 Meilen) haben einen Durchmesser. “
Insgesamt umfasst das Netzwerk Instrumente wie das Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) in Chile, das Arizona Radio Observatory Submillimeter Telescope, das IRAM 30-Meter Telescope in Spanien, das Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano in Mexiko und das South Pole Telescope in der Antarktis und das James Clerk Maxwell Teleskop und Submillimeter Array in Mauna Kea, Hawaii.
Mit diesen Arrays ist das EHT-Funkschüsselnetzwerk das einzige, das stark genug ist, um das Licht zu erfassen, das freigesetzt wird, wenn ein Objekt in Schütze A * verschwindet. Und von sechs Nächten - vom Mittwoch, dem 5. April, bis zum Dienstag, dem 11. April - wurden alle Arrays in der Mitte unserer Milchstraße trainiert, um genau das zu tun. Am Ende des Laufs gab das internationale Team bekannt, dass es das erste Bild eines Ereignishorizonts aufgenommen hatte.
Am Ende wurden rund 500 Terabyte Daten gesammelt. Diese Daten werden jetzt an das MIT Haystack Observatory in Massachusetts übertragen, wo sie von Supercomputern verarbeitet und in ein Bild umgewandelt werden. „Zum ersten Mal in unserer Geschichte verfügen wir über die technologische Fähigkeit, Schwarze Löcher im Detail zu beobachten“, sagte Bremer. „Die Bilder entstehen, wenn wir alle Daten kombinieren. Aber wir müssen einige Monate auf das Ergebnis warten. "
Ein Grund für das Warten ist unter anderem, dass die vom Südpol-Teleskop erfassten Daten nur erfasst werden können, wenn der Frühling in der Antarktis beginnt - was frühestens im Oktober 2017 geschehen wird. Daher wird es nicht vor 2018 dauern, bis die Öffentlichkeit ihre Augen auf die Schattenregion richten kann, die Schütze A * umgibt, und es wird nicht erwartet, dass das erste Bild vollständig klar sein wird.
Wie Heino Falcke - ein Astronom der Radbound University, der jetzt den Vorsitz des Wissenschaftlichen Rates der EHT innehat (und vor zwanzig Jahren dieses Experiment vorgeschlagen hat) - in einer EHT-Pressemitteilung erklärte, bevor die Beobachtung gemacht wurde:
„Es ist die Herausforderung, etwas zu tun, was noch nie zuvor versucht wurde. Es ist der Beginn einer abenteuerlichen Reise in Richtung eines Schwarzen Lochs… Ich denke jedoch, wir brauchen mehr Beobachtungskampagnen und schließlich mehr Teleskope im Netzwerk, um ein wirklich gutes Bild zu machen. “
Trotz des Wartens und der Tatsache, dass wiederholte Versuche erforderlich sind, bevor wir einen ersten klaren Blick auf ein Schwarzes Loch werfen können, gibt es in der Zwischenzeit noch viele Gründe zum Feiern. Dies war nicht nur eine Premiere, die er lange Zeit gemacht hat, sondern es ist auch ein großer Schritt zum Verständnis einer der mächtigsten und mysteriösesten Kräfte der Natur.
Mit der Zeit könnte das Studium der Schwarzen Löcher es uns ermöglichen, endlich zu klären, wie die Schwerkraft und die anderen fundamentalen Kräfte des Universums interagieren. Endlich werden wir in der Lage sein, die gesamte Existenz als eine einzige, einheitliche Gleichung zu verstehen!
