So funktioniert das Superteleskop EHT

Dieses von der Europäischen Südsternwarte (ESO) am 12. Mai 2022 veröffentlichte Handout-Bild zeigt das erste Bild von Sagittarius A*,

Dieses Handout-Bild, das am 12. Mai 2022 von der Europäischen Südsternwarte (ESO) veröffentlicht wurde, zeigt das erste Bild von Sagittarius A*, dem supermassiven Schwarzen Loch im Zentrum unserer eigenen Milchstraße.

Das Event Horizon Telescope (EHT) ist leistungsfähig genug, um einen Golfball auf dem Mond zu entdecken. Es ist ein Netzwerk von Radioschüsseln, die entwickelt wurden, um den Lichtwurf zu erkennen, wenn Materie im Schlund eines Schwarzen Lochs verschwindet.

Das EHT ist eines von mehreren bemerkenswerten astronomischen Unternehmungen, die in den letzten Jahren dazu beigetragen haben, unsere Sicht auf das Universum zu erweitern.

Am Donnerstag, Wissenschaftler enthüllten das erste Bild eines supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum unserer eigenen Milchstraße– ein Gigant namens Sagittarius A*.

Was ist die EHT und wie funktioniert sie?

Was ist die EHT?

Das EHT ist ein einzigartiges Netzwerk von Antennen auf der ganzen Welt, die zusammen a bilden Fernrohr fast so breit wie die Erde selbst – ungefähr 10.000 Kilometer (6.200 Meilen) im Durchmesser.

Das Radioschüssel-Netzwerk ist auf unsere Galaxie, die Milchstraße, ausgerichtet und wurde 2015 ins Leben gerufen, an der 80 verschiedene Astronomieinstitute beteiligt waren.

Im Jahr 2019 enthüllte das EHT das erste Bild eines Schwarzen Lochs namens M87* in einer Galaxie, die weit von unserer entfernt ist.

Weltkarte, die das Netzwerk von Teleskopen zeigt, die ein erdgroßes virtuelles Teleskop bildeten, um das erste Bild des Schwarzen aufzunehmen

Weltkarte mit dem Netzwerk von Teleskopen, die ein erdgroßes virtuelles Teleskop bildeten, um das erste Bild des Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße aufzunehmen.

Wie kann es schwarze Löcher sehen?

Am Donnerstag gewährte uns ein internationales Team von Astronomen den ersten Blick auf das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße.

Genannt Schütze A* das Gravitations- und Lichtsaugmonster etwa 26.000 Lichtjahre von der Erde hat die gleiche Masse wie vier Millionen Sonnen.

Ein Schwarzes Loch zu beobachten ist per Definition unmöglich, da ihm kein Licht entkommen kann.

Aber das EHT umgeht dieses Problem.

Es fängt den Lichtblitz ein, der entsteht, wenn Materie – Planeten, Trümmer, alles, was zu nahe kommt – in die äußere Grenze eines Schwarzen Lochs gesaugt wird, die als Ereignishorizont bezeichnet wird.

„Wir können die Silhouette eines Schwarzen Lochs vor einem leuchtenden Hintergrund aus Gas und Staub erkennen“, sagte Frederic Geth vom Franco-German Millimetric Radio-Astronomy Institute gegenüber AFP.

Der britische Kosmologe Stephen Hawking verglich das einmal Ereignishorizont mit dem Kanu über die Niagarafälle zu fahren.

Wenn Sie sich über den Wasserfällen befinden, ist es immer noch möglich, zu entkommen, wenn Sie hart genug davonpaddeln. Aber sobald Sie über den Rand kippen, gibt es kein Zurück mehr.

Wie hat es Schütze A* entdeckt?

Die Materiewolke, die um ein Schwarzes Loch wirbelt, ist nur mit einem sehr präzisen Radiofrequenzband, genannt Millimeterwellen, und nur mit einem Radioteleskop sichtbar – wie eine Fernsehsatellitenschüssel, aber viel größer.

Es muss riesig sein, um das schwache Funksignal zu erkennen, das von einem Objekt in einer so großen Entfernung von der Erde ausgesandt wird.

Aber kein einziges Radioteleskop mit der aktuellen Technologie hat eine ausreichend hohe Auflösung.

Also verwendeten Astronomen Interferometrie – sie verbanden ein Paar Radioantennen, die auf dasselbe Objekt am Himmel ausgerichtet waren, um ein „virtuelles“ Teleskop namens Interferometer zu schaffen. Dies kann feine Details sehen, wie das Zoomobjektiv einer Kamera.

Illustration, die die verschiedenen Teile eines Schwarzen Lochs zeigt

Illustration, die die verschiedenen Teile eines Schwarzen Lochs zeigt.

Das EHT-Projekt geht sogar noch weiter und verwendet Radioteleskope an acht Observatorien auf der ganzen Welt – von Amerika bis Europa, von Grönland bis zur Antarktis –, um ein neues und wesentlich leistungsfähigeres Teleskop zu schaffen.

Diese Technik ist als Interferometrie mit sehr langer Basislinie (VLBI) bekannt.

Wenn sich die Erde dreht, fangen die verschiedenen Teleskope leicht unterschiedliche Lichtwellen ein, die von der Materie um ein Schwarzes Loch herum ausgestrahlt werden, und diese Muster können schließlich zu einem vollständigeren Bild kombiniert werden.

Die an jeder Antenne empfangenen Signale müssen Welle für Welle angepasst werden, auch wenn die Schüsseln eine halbe Welt entfernt sind, daher ist jeder Standort mit einer Atomuhr ausgestattet.

Warum spielt es eine Rolle?

Der Erfolg des EHT beim Nachweis von M87* und jetzt von Sagittarius A* liefert einen doppelten Beweis für supermassive Schwarze Löcher– ein riesiger Sprung nach vorne bei der Konsolidierung von Konzepten darüber, wie der Kosmos strukturiert ist.

Einsteins allgemeine Relativitätstheorie konnte bisher nicht erklären, was in einem Schwarzen Loch im unendlich kleinen Maßstab passiert.

Das Schwarze Loch sei „die extremste, chaotischste und turbulenteste“ Umgebung, die es gibt, sagte der deutsche Astrophysiker Heino Falcke gegenüber AFP.

Aber dank des EHT können nun Aspekte dieser fundamentalen Theorie getestet werden.


Astronomen konfrontieren massives Schwarzes Loch im Herzen der Milchstraße, Sagittarius A*


© 2022 AFP

Zitieren: Snapping a black hole: How the EHT super-telescope works (2022, 12. Mai), abgerufen am 12. Mai 2022 von https://phys.org/news/2022-05-snapping-black-hole-eht-super-telescope. html

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