Kaleidoskop25. März 2021

Erstes Bild von Schwarzem Loch mit Magnetfeldern

von dpa

Vor zwei Jahren veröffentlichten Astrophysiker zum ersten Mal das Bild eines Schwarzen Loches. Nun sind sie bei der genaueren Untersuchung des Schwerkraftmonsters in der weitentfernten Galaxie Messier 87 (M87) einen weiteren Schritt vorangekommen. Zum ersten Mal konnten Magnetfelder in unmittelbarer Nähe des Schwarzen Lochs nachgewiesen und sichtbar gemacht werden, teilte das deutsche Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn am Mittwoch mit. »Das ist für uns sehr wichtig. Damit können wir besser verstehen, wie die leuchtenden Strukturen in der Umgebung eines Schwarzen Lochs entstehen«, erklärte Institutsdirektor Anton Zensus.

Abermals kamen die Daten vom »Event Horizon Telescope» (EHT), für das mehrere Radioteleskope auf der ganzen Welt zusammengeschaltet wurden. 2019 hatte das EHT das erste Bild eines Schwarzen Lochs geliefert – eine wissenschaftliche Sensation. Seitdem wurde die Auswertung der Daten fortgesetzt. Nun zeigen die EHT-Beobachtungen das erste Bild der Magnetfeldverteilung im hellen Ring rund um den »Schatten« des Schwarzen Lochs im Zentrum von M87.

Den Schlüssel dazu lieferte die Beobachtung, daß die Radiostrahlung polarisiert ist, ihre Schwingungsrichtung also nicht zufällige ist. Unter Astrophysikern gilt polarisierte Strahlung als zuverlässiges Indiz für das Vorhandensein von Magnetfeldern. Und diese spielen wiederum eine ausschlaggebende Rolle bei der Entstehung sogenannter Jets. Das liegt daran, daß sich Schwarze Löcher große Mengen Materie einverleiben. Ein Teil dieser Materie fällt jedoch nicht ins Schwarze Loch, sondern wird als superheißes Plasma ins All hinausgeschossen.

»Wenn wir die unmittelbare Umgebung des Schwarzen Lochs abbilden und auch die Magnetfelder verstehen, können wir letztlich beginnen, die Entstehung dieser Jets zu verstehen«, erklärte Zensus. »Wir messen etwas, das für die Interpretation der Jets wichtig sein wird.«

In Schwarzen Löchern ist die Masse von mehreren bis hin zu vielen Milliarden Sonnen auf eine winzigkleine Region komprimiert. Wegen der gewaltigen Gravitation kann aus der direkten Umgebung noch nicht einmal Licht entkommen – daher die Bezeichnung Schwarzes Loch. Diese können beispielsweise entstehen, wenn ausgebrannte Riesensterne unter ihrem eigenen Gewicht zusammenstürzen. Die genaue Entstehung von supermassereichen Löchern wie in M87 ist noch nicht wissenschaftlich geklärt.