EHT nimmt Schwarzes Loch unter die Lupe

Neue Teleskop-Technik verspricht schärfere Einblicke in Schwarze Löcher

Forscher des Event Horizon Telescope haben durch eine neue Teleskop-Technik die bisher schärfsten Aufnahmen von Schwarzen Löchern gemacht.

Die Kollaboration des Event Horizon Telescope (EHT) erreicht einen technologischen Durchbruch: Bald könnte ein Schwarzes Loch schärfer als je zuvor abgebildet werden. Die Forscher nutzten das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) und weitere Teleskope, um die bisher höchste Auflösung von der Erdoberfläche aus zu erzielen.

Das Team beobachtete Licht von fernen Galaxien bei einer Frequenz von 345 GHz, was einer Wellenlänge von 0,87 Millimetern entspricht. Diese Methode könnte zukünftig Aufnahmen von Schwarzen Löchern um 50 Prozent detaillierter machen, wie ESO in einer Pressemitteilung erklärt. Damit lassen sich Regionen unmittelbar außerhalb der Grenze supermassereicher Schwarzer Löcher schärfer darstellen. Auch die Anzahl der abbildbaren Schwarzen Löcher könnte deutlich steigen.

Neuer Ansatz für bessere Auflösung

Bisher nutzten die Forscher eine Technik namens Very Long Baseline Interferometry (VLBI), um ein virtuelles Teleskop von der Größe der Erde zu schaffen. Diese Technik ermöglichte 2019 das berühmte Bild von M87*, dem Schwarzen Loch im Zentrum der Galaxie M87 und 2022 das Bild von Sgr A*, dem Schwarzen Loch im Herzen der Milchstraße. Um jedoch eine noch höhere Auflösung zu erzielen, wählten die Wissenschaftler jetzt kürzere Wellenlängen.

Alexander Raymond, einer der Studienleiter und Forscher am Jet Propulsion Laboratory, erklärt das Ziel der Mission. „Bei 0,87 mm werden unsere Bilder schärfer und detaillierter. Dadurch entdecken wir wahrscheinlich neue Eigenschaften. Sowohl vorhergesagte als auch überraschende.“ Die Forscher führten erfolgreiche Testbeobachtungen bei 0,87 mm Wellenlänge durch und erfassten Licht von fernen Galaxien.

Diese computergenerierten Bilder zeigen die Emission in der Nähe des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs, das Sgr A* ähnelt, bei einer beobachtenden Wellenlänge von 1,3 mm (links) und 0,87 mm (rechts). Sie verdeutlichen, wie viel mehr Details bei der Beobachtung eines Schwarzen Lochs bei kürzeren Wellenlängen sichtbar sind. Der horizontale Balken kennzeichnet eine Winkelskala von 40 Mikrobogensekunden. © Christian M. Fromm, Julius-Maximilian University, Würzburg via ESO

Neue Herausforderungen und Möglichkeiten

Die Tests fanden mit ALMA und dem Atacama Pathfinder EXperiment (APEX) in Chile statt. Unterstützt wurden sie durch weitere Observatorien in Spanien, Frankreich, Grönland und Hawaii. Diese Methode ermöglichte es, Beobachtungen mit einer Detailgenauigkeit von 19 Mikrobogensekunden durchzuführen – der bisher höchsten Auflösung bei bodengestützten Beobachtungen.

Obwohl die Forscher noch keine Bilder erstellen konnten, weil die Anzahl der Empfänger nicht ausreichte, stellt der Technologietest dennoch einen bedeutenden Fortschritt dar. Mit dem vollständigen Array des EHT könnte das Team Details von nur 13 Mikrobogensekunden erkennen. Das wäre vergleichbar mit dem Erkennen einer Münze auf dem Mond von der Erde aus.

Thomas Krichbaum vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn sieht in der Zukunft große Chancen. „Die Kombination der IRAM-Teleskope in Spanien und Frankreich mit ALMA und APEX wird die gleichzeitige Abbildung von noch kleineren und schwächeren Emissionen als bisher ermöglichen.“ Die neuen Möglichkeiten könnten die Erforschung von Schwarzen Löchern revolutionieren.

Was du dir merken solltest:

Die Kollaboration des Event Horizon Telescope (EHT) hat durch den Einsatz kürzerer Wellenlängen und verbesserter Technologien eine bisher unerreichte Auflösung bei der Beobachtung von Schwarzen Löchern erzielt. Zukünftig könnte das die Darstellung dieser Objekte um 50 Prozent detaillierter machen.
Die Forscher nutzten das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) und andere Observatorien, um Licht von fernen Galaxien bei einer Wellenlänge von 0,87 Millimetern zu beobachten. In Tests erbrachte das die höchste jemals erreichte Auflösung von 19 Mikrobogensekunden.
Diese Fortschritte könnten die Anzahl der beobachtbaren Schwarzen Löcher deutlich erhöhen und die Erforschung ihrer unmittelbaren Umgebung revolutionieren.

Übrigens: Was geschieht innerhalb eines Schwarzen Lochs? Wie erklärt Einsteins Relativitätstheorie dieses Phänomen? Unser Artikel nimmt dich mit auf eine faszinierende Reise durch das größte Geheimnis des Universums.