Darstellung der Jetstruktur im Zentralbereich des Quasars 3C 279 in unterschiedlichen Wellenlängen mit jeweils höherer Winkelauflösung im April 2017. (Beobachtungsepochen, verwendete Teleskopnetzwerke und Beobachtungswellenlängen sind separat vermerkt).
Copyright: J.Y. Kim (MPIfR), Boston University Blazar Program, und die EHT-Kollaboration
Bonn (Deutschland) – Nachdem vor einem Jahr die Event-Horizon-Teleskop (EHT) Kollaboration das erste Bild eines Schwarzen Lochs in der benachbarten Radiogalaxie M 87 präsentiert hatte (…GreWi berichtete), gelang es den Astronomen nun, den Jet eines Schwarzen Lochs mit bislang nicht erreichter Bildschärfe zu abzubilden.
Wie das internationale Forscherteam unter Leitung des Wissenschaftlers Jae-Young Kim vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) aktuell im Fachjournal „Astronomy & Astrophysics“ (DOI: 10.1051/0004-6361/202037493) berichtet, zeigen die Abbildungen, wie ein Strahl aus ionisiertem Gas nahezu mit Lichtgeschwindigkeit von einem super-massereichen Schwarzen Loch ausgestoßen wird: „Es handelt sich um ein Schwarzes Loch in dem fernen Quasar 3C 279. Dort wird vermutlich hochenergetische und variable Gammastrahlung erzeugt.“
Bei „3C 279“ handelt es sich um eine Galaxie in ca. 5 Milliarden Lichtjahren Entfernung im Sternbild Jungfrau. Wissenschaftler klassifizierten diese als sogenannten Quasar („quasi-stellar object“) mit einer extrem kompakt und lichtstark erscheinenden Zentralquelle und vermuten, dass diese Zentralquelle ein Schwarzes Loch mit dem Milliardenfachen der Sonnenmasse ist: „Ein Teil des hineinfallenden Materials wird dabei in Form zweier stark gebündelter Plasmastrahlen, den sogenannten Jets, mit nahezu Lichtgeschwindigkeit nach außen geschleudert.“
Hintergrund
Die für März/April 2020 vorgesehene EHT-Beobachtungskampagne musste aufgrund des globalen CoViD-19-Ausbruchs abgesagt werden. Die EHT-Kollaboration legt im Moment die nächsten Schritte sowohl in Hinsicht auf neue Beobachtungen als auch auf die Analyse der bereits aufgenommenen Daten fest. Michael Hecht, Astronom am MIT/Haystack-Observatorium und Vize-Direktor für das EHT-Projekt, stellt abschließend fest: „Wir konzentrieren uns jetzt auf die Veröffentlichung der Daten von 2017 und starten mit der Analyse der Daten, die wir mit einem Teleskop mehr im Folgejahr 2018 aufgenommen haben. Dazu blicken wir voraus auf die nächste Kampagne im März 2021, dann mit einem auf elf Observatorien vergrößerten EHT-Netzwerk.“
Schon zuvor war es Astronomen immer wieder gelungen, solche Jets zu beobachten. Besonders die Very Long Baseline Interferometry, VLBI, an deren Weiterentwicklung das Max-Planck-Institut für Radioastronomie maßgeblich beteiligt war, lieferte dabei Bilder mit höchster Detailschärfe. Die nun im Rahmen des EHT-Projekts verbundenen Teleskope konnten die bisher erreichte Bildschärfe noch deutlich übertreffen und zeigen Details, die kleiner als ein halbes Lichtjahr sind.
Auf diese Weise wird es nun möglich, den Jet bis heran an die erwartete Akkretionsscheibe zu verfolgen und die Wechselwirkung zwischen Scheibe und Jet zu beobachten, berichtet die Pressemitteilung des Instituts und führt dazu weiter: „Es zeigt sich, dass der normalerweise gerade verlaufende Jet an seiner Basis verdrillt erscheint, und zum ersten Mal überhaupt werden Strukturen quer zur Jetrichtung sichtbar, die vermutlich Teile der Akkretionsscheibe sind.
www.grenzwissenschaft-aktuell.de
+ HIER können Sie den täglichen kostenlosen GreWi-Newsletter bestellen +
Vergleicht man Bilder, die an aufeinanderfolgenden Tagen aufgenommen wurden, sieht man, dass sich die Struktur verändert, vielleicht durch Einfall und Zerkleinerung von Materie auf eine rotierende Akkretionsscheibe nebst Ausstoß von Material in Form eines Jets. Ein solches Szenario kannte man bisher nur von Simulationsrechnungen.“
Die Forscher selbst zeigen sich erstaunt darüber, dass die Bilder sich auf so kurzer Zeitskala ändern und zwar nicht nur entlang des Jets selbst, sondern auch quer dazu: „3C 279 war die erste bekannte astronomische Quelle, für deren Jet eine Bewegung mit scheinbarer Überlichtgeschwindigkeit nachgewiesen wurde. Und sie ist fast 50 Jahre später immer noch für Überraschungen gut“ sagt Thomas Krichbaum, ebenfalls vom MPIfR, der die Beobachtungen von 3C 279 als Projektleiter konzipiert hat. „Denn querverlaufende scheinbare Bewegungen mit fast 20facher Lichtgeschwindigkeit können nur sehr schwer erklärt werden, vielleicht mit wandernden Stoßfronten oder aber Instabilitäten in einem gekrümmten und vielleicht rotierenden Jet“, fügt er hinzu.
WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA
Black Hole Sun: Lebensfreundliche Zonen um Schwarze Löcher möglich 3. Februar 2020
Astronomen entdecken ein “unmögliches Schwarzes Loch” in der Milchstraße 27. November 2019
NASA visualisiert die verzerrte Welt um ein Schwarzes Loch 26. Septeber 2019
Sagittarius A* – Schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße zeigt unerwartete Aktivität 15. August 2019
Schwarzes Loch bestätigt und rüttelt zugleich an Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie 29. Juli 2019
Astronomen zeigen erste Aufnahme eines Schwarzen Lochs 10. April 2019
Materiebeobachtungen bestätigen die Existenz eines supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße 31. Oktober 2018
© grenzwissenschaft-aktuell.de
