Schwarzes Loch schleudert Plasmastrahl

Written by on 9. April 2020

Dem Event Horizon Teleskop gelang eine spektakuläre Aufnahme eines „Jets“.

Das Aufsehen erregende Bild eines Schwarzen Loches schlug vor knapp einem Jahr hohe Wellen. Dasselbe Team veröffentliche nun eine weitere Aufnahme. Darauf zu sehen ist ein Jet, also ein Plasmastrahl eines Blazar. Als Blazar wird ein supermassives Schwarzes Loch bezeichnet.

Für die Erstellung des Bildes wurden Daten aus den Messungen verwendet, aus denen auch das erste Abbild eines Schwarzen Loches entstand war. Aufgenommen werden diese vom Event Horizon Teleskop (EHT), das die Leistung von acht Radioskopen weltweit zusammenfasst. Aus den Daten konnten nun die Informationen zum Jet des Schwarzen Lochs im Quasar, also dem Kern der Galaxie, herausgefiltert werden. Als Jet werden Plasmastrahlen bezeichnet, die von Schwarzen Löchern tausende Lichtjahre ins Weltall geschleudert werden. Diese enthalten Material, das vom Schwarzen Loch nicht hinter den Ereignishorizont gesogen wurde. Auf dem nun veröffentlichten Bild ist dieser Plasmastrahl aus ionisiertem Gas zu sehen.

Ungewöhnliche Form

Die Forscherinnen und Forscher von Event Horizon nehmen nun an, dass sich ein supermassives Schwarzes Loch in Quasar 3C 279 befindet. Grund dafür sind Daten, die eine besonders kompakte Lichtquelle im Zentrum der Galaxie zeigen. Sie vermuten, dass ein Schwarzes Loch mit milliardenfacher Sonnenmasse diese Quelle sein könnte. Die Galaxie 3C 279 befindet sich in einer Entfernung von 5 Milliarden Lichtjahren von der Erde.

Auswertung der Aufnahmen von EHT. Sie zeigen einen Plasmastrahl. © J.Y. Kim (MPIfR), Boston University Blazar Program, und die EHT-Kollaboration.

Auf dem neuen Bild können Details entdeckt werden, die kleiner sind als ein halbes Lichtjahr. Dadurch war es möglich, die Bewegungen und die Geschwindigkeit des Jets zu messen. Dabei ergab sich etwas Ungewöhnliches: Normalerweise haben Jets einen geraden Verlauf. Auf den nun ausgewerteten Daten ist zu erkennen, dass ich der Jet zunächst schraubenförmig dreht, als würde er um die Ecke biegen. Eine Erklärung dafür hat das internationale Forschungsteam noch nicht. Möglicherweise lenken Schockwellen oder Magnetfelder den Jet auf diese Weise ab.

20-fache Lichtgeschwindigkeit

Das Forschungsteam unter Leitung des Wissenschaftlers Jae-Young Kim vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie beobachtete den Jet über einen längeren Zeitraum. Nach einigen Tagen änderte sich die Struktur des Jets. Vermutlich war dies durch den Einfall von Materie geschehen, das in weiterer Folge auf einer rotierenden Akkretionsscheibe zerkleinert wird. Diese rotierende Scheibe transportiert Material zum Schwarzen Loch. Im Laufe der Zeit konnte die Geschwindigkeit des Jets berechnet werden, die dem 20-fachen der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Da sich allerdings die ganze Galaxie 3C 297 auf uns zubewegt, hat der Jet tatsächlich eine Geschwindigkeit, die unter Lichtgeschwindigkeit liegt.

Im März und April waren weitere Beobachtungen und Auswertungen aus  dem EHT geplant. Aufgrund der derzeitigen Corona-Krise mussten diese abgesagt und auf 2021 verschoben werden, die dann mit einem Netzwerk von elf Radioteleskopen arbeiten können. Derzeit werden die Daten von 2018 weiter ausgewertet.

Links:
Aussendung des Max Planck Instituts für Radioastronomie


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