Licht, das am Rand eines supermassereichen Schwarzen Lochs spiralförmig kreist, könnte dazu beitragen, dass die Materie dem Verzehr durch diesen kosmischen Riesen entgeht.
Die Riesiges schwarzes Loch Die Masse von M87 – auch M87* genannt – entspricht etwa 6,5 Milliarden Sonnen. Besonderes öffentliches Interesse erlangte es im Jahr 2019, als ein Bild von M87* von einer Kamera aufgenommen wurde Ereignishorizont-Teleskop (EHT), es war unser erster Blick auf die Umgebung von schwarzes Loch die Menschheit jemals erlangt hat.
Jetzt hat die EHT-Gruppe, die hinter diesem historischen Bild stand, die Art und Weise modelliert, wie die elektrischen Felder des Lichts das supermassereiche Schwarze Loch umkreisen, das etwa 54 Millionen entfernt liegt. Lichtjahr Weg von Land. Dieses polarisierte Licht, dessen Wellen in einer Ebene schwingen, trägt Informationen über das Magnetfeld und die Teilchen, die sich um das Schwarze Loch herum auf Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen.
Wissenschaftler vermuten nun, dass diese Magnetfelder dem riesigen Schwarzen Loch M87 seine Nahrung entziehen und stattdessen dieses Material in … freisetzen könnten. Raum Wie parallele (oder parallele) Jets, die in etwa hoher Höhe explodieren Die Lichtgeschwindigkeit. Licht, das M87* ständig umkreist, wird auch als Zirkularpolarisation bezeichnet.
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„Zirkularpolarisation ist das letzte Signal, nach dem wir bei den ersten EHT-Beobachtungen des Schwarzen Lochs M87 gesucht haben, und (die Polarisation) war am schwierigsten zu analysieren“, sagt Andrew Chell, Co-Autor der Studie und Projektkoordinator an der Princeton University . Das sagte er in einer Erklärung.
„Diese neuen Ergebnisse geben uns die Gewissheit, dass unser Bild eines starken Magnetfelds, das das heiße Gas um das Schwarze Loch durchdringt, richtig ist“, fügte Chail hinzu, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter der Princeton Gravity Initiative – die die Forschung der Universität bündelt. AstrophysikFachbereiche Mathematik und Physik für Naturforschung Schwere. „Diese beispiellosen EHT-Beobachtungen ermöglichen es uns, seit langem bestehende Fragen darüber zu beantworten, wie Schwarze Löcher Materie verbrauchen und Jets außerhalb ihrer Muttergalaxien abfeuern“, fügte er hinzu.
Zwei Jahre nach der Veröffentlichung des Bildes des supermassiven Schwarzen Lochs in M87, im Jahr 2021, veröffentlichte die EHT Collaboration Erstaunlicher zweiter Blick. Das neueste Bild zeigte zum ersten Mal polarisiertes Licht um ein Schwarzes Loch. (Polarisiertes Licht hat eine andere Richtung und Helligkeit als unpolarisiertes Licht.) Die Daten von 2021 enthüllten auch die Richtung der oszillierenden (vibrierenden) elektrischen Felder und lieferten damit den ersten Hinweis darauf, dass die Magnetfelder um M87* stark und geordnet sind.
Als nächstes nahmen die Forscher das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) im Norden Chiles genauer unter die Lupe, das als Referenzantenne für das EHT fungierte und für die Kalibrierung sorgte. ALMA ist eine Anordnung von 66 Antennen in der chilenischen Wüste, die in staubige kosmische Umgebungen wie Schwarze Löcher eindringen können, um nach Licht mit längeren Wellenlängen zu suchen.
ALMA ist Teil des EHT-Netzwerks von Radioteleskopen auf der ganzen Welt, die zusammenkommen, um ein virtuelles Instrument in der Größe der Erde zu schaffen. (Diese Technik wird auch als Very Long Baseline Interferometry oder VLBI bezeichnet.)
Eine neue Analyse der ALMA-Daten aus dem Jahr 2017 zeigt, wie elektrische Felder das Licht in eine lineare Richtung verdrehen, und liefert damit erneut den Beweis für die starken Magnetfelder, die im Jahr 2021 beobachtet werden könnten. Mithilfe von Computersimulationen schlagen EHT-Wissenschaftler diese starken Magnetfelder vor. Magnetfelder drängen Material zurück, das in Richtung M87* fällt.
Magnetfelder schießen auch Materiestrahlen mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit von M87* weg, bevor die Materie das Schwarze Loch passiert. Ereignishorizont– der Punkt, an dem nichts, nicht einmal Licht, aus einem Schwarzen Loch entweichen kann – und die ohnehin schon enorme Masse von Schwarzen Löchern vergrößert. (Das bedeutet, dass das EHT die Schwarzen Löcher selbst nicht abbilden kann, da sie kein Licht aussenden, die Umgebung jedes Schwarzen Lochs jedoch in nachweisbarer Strahlung leuchtet.)
„Die Forscher analysieren die Daten weiterhin auf der Suche nach stärkeren Beweisen für eine lineare Polarisation. Ihrer Meinung nach könnte ihre Arbeit noch Raum für Verbesserungen bieten“, sagte Hugo Messias, Mitautor der Studie und Leiter des VLBI-Teams bei ALMA die gleiche Aussage. „Dieses zirkular polarisierte Licht, das jetzt entdeckt wurde, ist sehr schwach, aber in den letzten Jahren hat das EHT mit mehr Stationen und verbesserter Empfindlichkeit beobachtet – was bedeutet, dass uns die weitere Analyse wahrscheinlich neue Hinweise auf die Geheimnisse rund um M87* liefern wird.“
Die EHT Collaboration gilt gemeinsam als Erstautor der neuen Erkenntnisse des EHT, die in einem am Mittwoch (8. November) veröffentlichten Artikel detailliert beschrieben werden Astrophysikalisches Journal.
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