{"id":79469,"date":"2024-03-27T16:27:08","date_gmt":"2024-03-27T15:27:08","guid":{"rendered":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/?p=79469"},"modified":"2024-04-23T21:37:18","modified_gmt":"2024-04-23T19:37:18","slug":"neues-bild-vom-zentrum-unserer-milchstrasse-spiralfoermige-magnetfelder-umgeben-schwarzes-loch-sagittarius-a","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/en\/forschung\/neues-bild-vom-zentrum-unserer-milchstrasse-spiralfoermige-magnetfelder-umgeben-schwarzes-loch-sagittarius-a\/","title":{"rendered":"Neues Bild vom Zentrum unserer Milchstra\u00dfe: Spiralf\u00f6rmige Magnetfelder umgeben Schwarzes Loch Sagittarius A*"},"content":{"rendered":"<p><strong>Neue Beobachtungen der Event Horizon Telescope (EHT)-Kollaboration zeigen, dass das Schwarze Loch Sagittarius A* (Sgr A*) im Zentrum unserer Milchstra\u00dfe von starken, spiralf\u00f6rmigen Magnetfeldern umgeben ist. F\u00fcr die Aufnahme wurde die Polarisation im ausgestrahlten Licht gemessen. Die Magnetfeldstruktur wird wahrscheinlich durch das magnetisierte Plasma erzeugt, das auf Sgr A* f\u00e4llt, und \u00e4hnelt der von M87*, dem Schwarzen Loch im Zentrum der Galaxie M87. Dieses wichtige Ergebnis legt nahe, dass alle Schwarzen L\u00f6cher starke Magnetfelder besitzen und dass Sgr A*, wie M87*, einen Teilchenstrahl (Jet) ausst\u00f6\u00dft, der bislang noch nicht sichtbar gemacht werden konnte. An der Auswertung und Interpretation der Messdaten war das Team um Prof. Luciano Rezzolla, Goethe-Universit\u00e4t Frankfurt, ma\u00dfgeblich beteiligt.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image aligncenter size-full\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"650\" height=\"450\" src=\"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/beitragsbild_SGRA_polarimetric_press_image.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-79470\" srcset=\"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/beitragsbild_SGRA_polarimetric_press_image.jpg 650w, https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/beitragsbild_SGRA_polarimetric_press_image-300x208.jpg 300w, https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/beitragsbild_SGRA_polarimetric_press_image-500x346.jpg 500w, https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/beitragsbild_SGRA_polarimetric_press_image-18x12.jpg 18w\" sizes=\"(max-width: 650px) 100vw, 650px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Das Schwarze Loch SgrA*: Die Magnetfelder liegen spiralf\u00f6rmig um den zentralen Schatten des Schwarzen Lochs herum. Bild: EHT Collaboration<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Das erste Bild vom Schwarzen Loch Sgr A*, welches etwa 27.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, wurde im Jahr 2022 von EHT-Wissenschaftler*innen ver\u00f6ffentlicht. Dabei zeigte sich zwar, dass das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstra\u00dfe mehr als tausendmal kleiner und weniger massereich ist als das der Galaxie M87, von dem die EHT-Kollaboration 2019 das erste Bild eines Schwarzen Lochs ver\u00f6ffentlicht hatte. Dennoch sehen sich Sgr A* und M87* bemerkenswert \u00e4hnlich. Um herauszufinden, ob die beiden Schwarzen L\u00f6cher weitere gemeinsamen Merkmale besitzen, beschloss das EHT-Team, Sgr A* in polarisiertem Licht zu untersuchen. Von M87* war bereits bekannt, dass die Magnetfelder um das riesige Schwarze Loch es ihm erm\u00f6glichen, einen starken Teilchenstrahl (Jet) in den Weltraum zu schicken. Die neuen Bilder zeigen, dass dasselbe auch f\u00fcr Sgr A* gelten k\u00f6nnte.<\/p>\n\n\n\n<p>Schwarze L\u00f6cher in polarisiertem Licht abzubilden, ist nicht einfach, insbesondere gilt dies f\u00fcr Sgr A*. Denn das Gas, oder Plasma, in der Umgebung des Schwarzen Lochs umkreist Sgr A* in nur wenigen Minuten, und weil die Teilchen des Plasmas um die Magnetfeldlinien herumwirbeln, \u00e4ndern sich die Magnetfeldstrukturen w\u00e4hrend der Aufzeichnung der Radiowellen durch das EHT schnell. Um das supermassive schwarze Loch abzubilden, waren also ausgekl\u00fcgelte Instrumente und Verfahren erforderlich.<\/p>\n\n\n\n<p>Prof. Luciano Rezzolla, theoretischer Astrophysiker an der Goethe-Universit\u00e4t Frankfurt, erl\u00e4utert: &#8222;Polarisierte Radiowellen werden von magnetischen Feldern beeinflusst, und durch die Untersuchung des Polarisationsgrades des beobachteten Lichts k\u00f6nnen wir lernen, wie die Magnetfelder des Schwarzen Lochs verteilt sind. Allerdings ist es im Gegensatz zu einem Standardbild, das nur Informationen \u00fcber die Intensit\u00e4t des Lichts ben\u00f6tigt, wesentlich schwieriger, die Polarisation darzustellen. Tats\u00e4chlich ist unser polarisiertes Bild von Sgr A* das Ergebnis eines sorgf\u00e4ltigen Vergleichs zwischen den tats\u00e4chlichen Messungen und den Hunderttausenden m\u00f6glicher Bildvarianten, die wir mithilfe fortgeschrittener Supercomputer-Simulationen erstellen k\u00f6nnen. \u00c4hnlich wie beim ersten Bild von Sgr A* repr\u00e4sentieren diese polarisierten Bilder eine Art Durchschnitt aller Messungen.&#8220;<\/p>\n\n\n\n<p>Rezzollas Kollaborationspartner, Geoffrey Bower vom Institut f\u00fcr Astronomie und Astrophysik der Academia Sinica in Taiwan, sagt: \u201eDie Erstellung eines polarisierten Bildes ist wie das \u00d6ffnen des Buches, nachdem man nur den Umschlag gesehen hat. Da sich Sgr A* bewegt, w\u00e4hrend wir versuchen, sein Bild aufzunehmen, war es schwierig, selbst das unpolarisierte Bild zu konstruieren\u201c, und f\u00fcgt hinzu, dass das erste Bild ein Durchschnitt mehrerer Bilder aufgrund der Bewegung von Sgr A* war. \u201eWir waren erleichtert, dass die polarisierte Bildgebung \u00fcberhaupt m\u00f6glich war. Einige Modelle waren viel zu verwirbelt, um ein polarisiertes Bild zu konstruieren, aber die Natur hat es gut mit uns gemeint.\u201c<\/p>\n\n\n\n<p>\u201eIndem wir polarisiertes Licht von hei\u00dfem gl\u00fchendem Gas in der N\u00e4he von Schwarzen L\u00f6chern abbilden, schlie\u00dfen wir direkt auf die Struktur und St\u00e4rke der Magnetfelder, die den Fluss von Gas und Materie durchdringen, von dem das Schwarze Loch sich ern\u00e4hrt und abgibt\u201c, erg\u00e4nzt Angelo Ricarte, Harvard Black Hole Initiative Fellow und Co-Projektleiter. \u201ePolarisiertes Licht lehrt uns viel \u00fcber die Astrophysik, die Eigenschaften des Gases und die Mechanismen, die stattfinden, wenn ein Schwarzes Loch sich ern\u00e4hrt.\u201c<\/p>\n\n\n\n<p>Dr. Sara Issaoun, Co-Leiterin des Projekts und NASA Hubble Fellowship Program Einstein Fellow am Center for Astrophysics \/ Harvard &amp; Smithsonian, sagt: &#8222;Dass Sgr A* eine auffallend \u00e4hnliche Polarisationsstruktur aufweist wie das viel gr\u00f6\u00dfere Schwarze Loch M87* zeigt, dass starke und geordnete Magnetfelder entscheidend daf\u00fcr sind, wie Schwarze L\u00f6cher mit dem Gas und der Materie um sie herum wechselwirken.&#8220;<\/p>\n\n\n\n<p>Mariafelicia De Laurentis, stellvertretende EHT-Projektwissenschaftlerin und Professorin an der Universit\u00e4t Neapel Federico II, Italien, betont, dass die Magnetfeldstruktur von M87* von Sgr A* so \u00e4hnlich seien, deute darauf hin, dass die physikalischen Prozesse, die bestimmen, wie ein Schwarzes Loch einen Jet speist und ausst\u00f6\u00dft, trotz der Unterschiede in Masse, Gr\u00f6\u00dfe und Umgebung bei supermassereichen Schwarzen L\u00f6chern universell sein k\u00f6nnten. Dieses Ergebnis erm\u00f6gliche es, die theoretischen Modelle und Simulationen zu verfeinern und unser Verst\u00e4ndnis daf\u00fcr zu verbessern, wie die Materie in der N\u00e4he des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs beeinflusst werde.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-background\" style=\"background-color:#eeeeee\"><strong>Publikationen:<\/strong><br>(1) EHT collaboration:<strong> First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VII. Polarization of the Ring. <\/strong>Astrophysical Journal Letters (2024) <a href=\"https:\/\/iopscience.iop.org\/article\/10.3847\/2041-8213\/ad2df0\">https:\/\/iopscience.iop.org\/article\/10.3847\/2041-8213\/ad2df0<\/a><br><br>(2) EHT collaboration: <strong>First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VIII. Physical Interpretation of the Polarized Ring. <\/strong>Astrophysical Journal Letters (2024) <a href=\"https:\/\/iopscience.iop.org\/article\/10.3847\/2041-8213\/ad2df1\">https:\/\/iopscience.iop.org\/article\/10.3847\/2041-8213\/ad2df1<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Neue Beobachtungen der Event Horizon Telescope (EHT)-Kollaboration zeigen, dass das Schwarze Loch Sagittarius A* (Sgr A*) im Zentrum unserer Milchstra\u00dfe von starken, spiralf\u00f6rmigen Magnetfeldern umgeben ist. 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