DENVER - Sie haben die erste Nahaufnahme eines Schwarzen Lochs gesehen. Machen Sie sich jetzt bereit, die schwachen Materiestreifen zu sehen, die das Objekt umgeben.
Das internationale Team, das für das erste Bild des Schattens eines Schwarzen Lochs verantwortlich ist, hat bereits Pläne, ein besseres und detaillierteres Bild aufzunehmen. Und dieses Bild könnte neue Details über die Materie und die Magnetfelder enthüllen, die um das supermassive, entfernte Objekt im Zentrum der Galaxie Messier 87 (M87) gewickelt sind.
Detailliertere Bilder sowie Filme über das Schwarze Loch, die bereits in Arbeit sind, könnten erklären, wie Schwarze Löcher Materie aus den um sie herumwirbelnden Ringen heißen Gases (sogenannte Akkretionsscheiben) verschlingen und wie die Objekte helle Strahlen erzeugen superschnelle Materie auf der Skala von Galaxien. Das sagen Forscher des Event Horizon Telescope (EHT) -Teams, die hier auf der April-Sitzung der American Physical Society mit einer Menge von Physikern gesprochen haben.
Um das Schwarze Loch M87 detaillierter abzubilden, müssen die Forscher ihren Ansatz ändern, sagte Shep Doeleman, der Astronom der Harvard University, der das EHT-Team leitet. Insbesondere müssen die Wissenschaftler die Frequenz der von ihnen untersuchten Radiowellen erhöhen und dem EHT-Netzwerk neue Radioteleskope hinzufügen. Beide Projekte seien bereits im Gange und sollten das ohnehin schon bemerkenswert scharfe Bild schärfen. (Das vorhandene Bild ist wirklich bemerkenswert scharf, wenn man bedenkt, dass das betreffende supermassive Objekt so weit entfernt ist, dass es von der Erde aus gesehen nicht größer als eine Orange auf der Mondoberfläche aussieht.)
Insbesondere hofft das Team, sich kräuselnde Streifen langweiliger Materie vorstellen zu können, die laut Simulationen den bereits abgebildeten hellen Ring umgeben sollten, sagte Avery Broderick, Astrophysiker an der Universität von Waterloo in Kanada, der an der Interpretation von Daten aus dem Event Horizon Telescope (EHT) arbeitet. . Die Formen dieser Streifen sollten den Physikern sagen, ob eine lang gehegte Theorie darüber, wie Materie von der Akkretionsscheibe eines Schwarzen Lochs in den Hals geschlagen wird, richtig ist.
"Eine der Geschichten, die wir unseren Doktoranden erzählen, ist, dass die 'magneto-rotatorische Instabilität' die Akkretion fördert" oder der Prozess, bei dem Schwarze Löcher in der Nähe Gas ansaugen, sagte Broderick.
Physiker glauben, erklärte er Live Science nach dem Vortrag, dass Turbulenzen das heiße Material der Akkretionsscheibe schütteln und ihre zitternden Partikel über weite Entfernungen magnetisch aneinander ziehen. Dieses magnetische Ziehen führt dazu, dass ein Teil der wirbelnden Materie langsamer wird und aus der Umlaufbahn hinter dem Ereignishorizont in das Schwarze Loch fällt. Dieses Material bildet die Streifen, die die Forscher untersuchen möchten.
"Aber das ist größtenteils eine Geschichte, die aus Unwissenheit und fehlgeschlagener Vorstellungskraft entstanden ist", sagte Broderick der Menge bei seinem Vortrag, "weil wir nicht wissen, was es sonst tun würde, und wir haben versucht," alternative Erklärungen zu finden.
Ein detaillierteres Bild könnte diese Theorie bestätigen oder ablehnen, sagte er.
"Was diese Irrlichter tun würden, wäre, ihnen eine Möglichkeit zu geben, das direkt zu testen, weil Sie es sich ansehen", sagte er.
Eine sorgfältige Abbildung der Streifen in Verbindung mit dem Versuch, das Schwarze Loch in Bewegung abzubilden, würde den Physikern helfen, in beispiellosen Details zu verstehen, wie Schwarze Löcher fressen und wachsen, sagte Broderick.
Gleichzeitig könnten bessere Bilder des schwächeren Materials um das Schwarze Loch Strukturen aufdecken, die dem Team helfen würden, diese Materiestrahlen zu erklären, sagte Doeleman gegenüber Live Science. Die Forscher hoffen, Bilder von Materie aufnehmen zu können, die sich von der Akkretionsscheibe weg und vorwärts, fast in Richtung Erde, auf dem tatsächlichen Weg des hellen Strahls von M87 drehen.
"Wir haben ein Fenster geöffnet und sind noch nicht fertig damit", sagte er. "Bleib dran."
