"Sgr A * ist das richtige Objekt, VLBI ist die richtige Technik und dieses Jahrzehnt ist der richtige Zeitpunkt."
So heißt es auf der Missionsseite des Event Horizon Telescope, einem internationalen Unternehmen, das die Fähigkeiten von über 50 Radioteleskopen auf der ganzen Welt kombiniert, um ein einziges erdgroßes Teleskop zu erstellen, mit dem das riesige Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie abgebildet werden kann. Zum ersten Mal werden Astronomen eines der rätselhaftesten Objekte im Universum „sehen“.
Und morgen, am 18. Januar, werden Forscher aus der ganzen Welt in Tucson, AZ, zusammenkommen, um zu diskutieren, wie dieser langjährige astronomische Traum Wirklichkeit werden kann.
Während einer Konferenz, die von Dimitrios Psaltis, Associate Professor für Astrophysik am Steward Observatory der Universität von Arizona, und Dan Marrone, Assistenzprofessor für Astronomie am Steward Observatory, organisiert wird, werden Astrophysiker, Wissenschaftler und Forscher zusammenkommen, um das endgültige Ziel des Ereignishorizonts zu koordinieren Fernrohr; das heißt, ein Bild der Akkretionsscheibe von Sgr A * und des „Schattens“ seines Ereignishorizonts.
„Niemand hat jemals ein Schwarzes Loch fotografiert. Wir werden genau das tun. “
- Dimitrios Psaltis, außerordentlicher Professor für Astrophysik am Steward Observatory der Universität von Arizona
Sgr A * (ausgesprochen als „Schütze A-Stern“) ist ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße. Es wird geschätzt, dass es die äquivalente Masse von 4 Millionen Sonnen enthält, die auf einer Fläche gepackt sind, die kleiner als der Durchmesser der Merkur-Umlaufbahn ist.
Aufgrund seiner Nähe und geschätzten Masse weist Sgr A * die größte scheinbare Ereignishorizontgröße aller Kandidaten für ein Schwarzes Loch im Universum auf. Trotzdem entspricht seine Größe am Himmel in etwa der Größe einer „Grapefruit auf dem Mond“.
Was erwarten Astronomen also, um tatsächlich zu „sehen“?
(Weiterlesen: Wie sieht ein Schwarzes Loch aus?)
Weil schwarze Löcher per Definition sind schwarz - das heißt, aufgrund des unglaublich starken Gravitationseffekts auf die Raumzeit um sie herum in allen Wellenlängen der Strahlung unsichtbar - ein Bild des Schwarzen Lochs selbst wird unmöglich sein. Die Akkretionsscheibe von Sgr A * sollte jedoch aufgrund ihrer milliardenschweren Temperaturen und der starken Funkemissionen (sowie der Emissionen im Submillimeter-, Nahinfrarot- und Röntgenbereich) für Radioteleskope sichtbar sein - insbesondere in dem Bereich, der vor und gerade an ihrem Standort liegt Ereignishorizont. Durch die Abbildung des Glühens dieser superheißen Scheibe hoffen die Astronomen, den Schwarzschild-Radius von Sgr A * zu definieren - seinen gravitativen „Punkt ohne Wiederkehr“.
Dies wird auch allgemein als seine bezeichnet Schatten.
Die Position und Existenz von Sgr A * wurde von der Physik vorhergesagt und durch die Bewegungen der Sterne um den galaktischen Kern abgeleitet. Und erst letzten Monat wurde von Forschern des European Southern Observatory eine riesige Gaswolke identifiziert, die direkt auf die Akkretionsscheibe von Sgr A * zusteuerte. Wenn das EHT-Projekt jedoch erfolgreich ist, wird zum ersten Mal ein Schwarzes Loch in irgendeiner Form direkt abgebildet.
"Bisher haben wir indirekte Beweise dafür, dass es in der Mitte der Milchstraße ein Schwarzes Loch gibt", sagte Dimitrios Psaltis. "Aber sobald wir seinen Schatten sehen, wird es keinen Zweifel geben."
(Lesen Sie mehr: Machen Sie eine Reise in den Kern unserer Galaxie)
Das ehrgeizige Event Horizon Telescope-Projekt wird nicht nur ein Teleskop verwenden, sondern eine Kombination von über 50 Radioteleskopen auf der ganzen Welt, einschließlich des Submillimeter-Teleskops auf dem Berg. Graham in Arizona, Teleskope auf Mauna Kea in Hawaii und das kombinierte Array für die Forschung in der Millimeterwellenastronomie in Kalifornien sowie mehrere Radioteleskope in Europa, eine 10-Meter-Schüssel am Südpol und, wenn alles gut geht, die 50-Radio-Antennen-Funktionen des neuen Atacama Large Millimeter Array in Chile. Diese koordinierte Gruppenarbeit wird unseren gesamten Planeten in eine riesige Schüssel verwandeln, um Funkemissionen zu sammeln.
Durch die Verwendung von Langzeitbeobachtungen mit Very Long Baseline Interferometry (VLBI) bei kurzen Wellenlängen (230-450 GHz) prognostiziert das EHT-Team, dass das Ziel der Abbildung eines Schwarzen Lochs innerhalb des nächsten Jahrzehnts erreicht wird.
"Das Tolle an der Mitte der Milchstraße ist, dass sie groß genug und nah genug ist", sagte Assistenzprofessor Dan Marrone. "Es gibt größere in anderen Galaxien und es gibt engere, aber sie sind kleiner. Unsere ist genau die richtige Kombination aus Größe und Entfernung. “
Lesen Sie hier mehr über die Tucson-Konferenz auf der Nachrichtenseite der University of Arizona und besuchen Sie hier die Projektwebsite von Event Horizon Telescope.
