September 26, 2022

Sagittarius A*, dies supermassereiche Schwarze Loch zentral dieser Milchstraße, fasziniert Kosmologen seitdem Jahren. Jetzt nach sich ziehen wir ein Foto.

Ein Grund, warum Wissenschaftler von Schwarzen Löchern so fasziniert sind, ist, dass sie dies Stoff von Zeit und Raum zusammenfassen und die Zeit zu einem Kriechen verlangsamen, während die Materie hinaus vereinigen Zähler ohne Wiederkehr zuwirbelt. Die Tatsache, dass Schwarze Löcher mit dieser Zeit Streiche spielen, beflügelte die Fantasie von Lia Medeiros, einer Postdoktorandin am Institute for Advanced Study und Teil des Teams, dies eine Mandat von acht Teleskopen verwendete, um dies erste Gemälde von umherwirbelnder Materie zu erstellen supermassereiches Schwarzes Loch zentral dieser Milchstraße.

Sie war noch Schülerin, wie sie zum ersten Mal las, dass Schwarze Löcher die Zeit verzerren – und beschloss, vereinigen Weg zu finden, sie zu ihrer Lebensaufgabe zu zeugen. Die Zeit verlangsamt sich nicht nur in dieser Nähe eines supermassiven Schwarzen Lochs, sondern theoretisch würden Zeit und Raum darin irgendwie die umsetzen. Bemühungen, Schwarze Löcher zu verstehen, könnten Wissenschaftler zu einem umfassenderen Verständnis des Rests unseres Universums und seines immer noch mysteriösen Ursprungs münden.

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Dies ehrgeizige Projekt zur Bildgebung von Schwarzen Löchern heißt Event Horizon Telescope, weil es so nah wie möglich an die Grenze blicken soll, hinter dieser nicht einmal Licht dieser Schwerkraft des Schwarzen Lochs entkommen kann. Seitenschlag Teleskope hinaus dieser ganzen Welt funktionieren zusammen, um jedes Gemälde zu erstellen. Im Jahr 2019 enthüllte genauso Team vereinigen homolog hellen Donut aus Materie, dieser um ein viel größeres, wohl weiter entferntes supermassereiches Schwarzes Loch zentral einer Galaxis namens M87 wirbelt.

Während jedwederlei Bilder jahrelange Arbeit und ein Team von mehr wie 300 Wissenschaftlern erforderten, stellte dies Schwarze Loch unserer eigenen Galaxis eine größere Herausforderung dar. Während dies Schwarze Loch selbst eine Neutralleiter hat, die 4 Mio. Sonnen entspricht, verstiegen dieser leuchtende Donut hinaus dem Gemälde eine relativ kleine Region des Weltraums, Vorleger wie die Größe dieser Umlaufbahn von Merkur. Es ist nachrangig 27.000 Lichtjahre fern und in vereinigen reimen Schleier aus Gas und Staub gehüllt. Medeiros sagte, dass sie, um ihr Foto zu zeugen, eine bestimmte Wellenlänge im Radiospektrum ausgewählt nach sich ziehen, die welche dicke Staubwand durchdringt – homolog wie X-Strahlen den menschlichen Leib einführen.

Wie eine dieser Theoretikerinnen im Team half sie herauszufinden, welche Wellenlänge sie dem tatsächlichen Schwarzschildradius des Schwarzen Lochs am nächsten erwirtschaften würde, dies den Namen Schütze A * trägt, weil es sich im Sternenkonstellation Schütze befindet, obwohl es viel weiter fern ist wie dies andere Sterne, die die Form zusammenschreiben.

Eine Neutralleiter von 4 Mio. Sonnen ist bildschön, wohl dieses schwarze Loch ist keine Laune dieser Natur. Dies scheint typischerweise zu Gunsten von die Liebkosen aller außer den kleinsten Galaxien zu sein. Und doch weiß niemand genau, zu welcher Zeit oder wie sie entstanden sind.

Dies heißt, es ist nicht prestigevoll, ob Schütze A* so weit wurde, während er 4 Mio. Sterne verbrauchte, oder ob er aus einem Scholle in dieser Urmaterie des Universums geboren wurde, woraufhin Sterne um ihn herum zu leuchten begannen. Oder vielleicht nehmen Schwarze Löcher und Galaxien verbinden Gestalt an. Unser Schwarzes Loch ist relativ ruhig, weshalb es so schwierig war, ein Foto von irgendetwas in seiner Nähe zu zeugen. Teammitglied Feryal Ozel von dieser University of Arizona nannte es „unseren sanften Riesen“.

Andere schwarze Löcher, weit fern, sind an viel heftigeren, sichtbareren Aktivitäten beteiligt. Die Handlung von Sternen, die aufgerissen und in den Schwarzschildradius gezogen werden, erzeugt Licht, dies uns aus den Weiten des Kosmos anstrahlt und uns vereinigen Blick zurück in eine frühere Winkel dieser Evolution des Universums gibt.

Unser Schwarzes Loch befindet sich derzeit in einer ruhigen Winkel, sagte Avi Loeb, Professor zu Gunsten von Astrophysik in Harvard. Dies liegt daran, dass es dies meiste Werkstoff in seiner Reichweite verbraucht hat. Zugegeben es könnte in neue Aktivitäten herausbrechen, wenn unsrige Galaxis mit unserer Nachbarin Andromeda verschmilzt, die Sachen aufrüttelt und neue Sterne und Materie nahe genug bringt, um hineingezogen zu werden. Dies wird erst in mehreren Milliarden Jahren vorbeigehen.

Schwarze Löcher gelten wie dieser Ursprung des Universums wie Singularitäten, weil Zeit und Raum ins Unendliche gekrümmt werden. Wenn Kosmologen vom Urknall sprechen, hochrechnen sie unser expandierendes Universum zeitlich rückwärts, solange bis was auch immer unendlich massiv und dieser Raum unendlich gekrümmt wird. Die Neutralleiter des Universums würde sich in vereinigen unendlich kleinen Zähler packen. Doch viele Physiker sehen darin ein Zeichen hierfür, dass dies, welches wirklich passiert, nur mit noch zu entdeckenden physikalischen Gesetzen beschrieben werden kann.

Beim Urknall und in Schwarzen Löchern geraten die Gesetze dieser Physik ins Wanken – ihr Verhalten lässt sich nicht durch Einsteins Relativitätstheorie charakterisieren, die im großen Skala funktioniert, oder durch die Quantenmechanik, die die Sachen im Mikromaßstab beherrscht.

Während man sagt, dass die Natur ein Vakuum verabscheut, sagt dieser Kosmologe James Peebles von dieser Princeton University, dass Physiker Singularitäten verabscheuen. „Wir wünschen, dass dies Universum eine ähnliche Schrecken hat“, sagte Peebles, dieser 2019 vereinigen Nobelpreis zu Gunsten von Physik erhielt. Wenn Sie in dieser Zeit zurück hochrechnen, fangen Sie an zu rechnen „willkürlich hohe Temperatur, willkürlich hohe Raumkrümmung … dies ist eine schlechte Sache, wir denken.”

Schlecht, dies heißt, dass unsrige physikalischen Gesetze nicht vollwertig sind. Zugegeben gut, weil es die Tür zu Gunsten von neue Theorien ungeschützt lässt, die aufschlussreicher, vollständiger und sogar nützlich zu Gunsten von uns hier hinaus dieser Humus sein könnten.

(1) Sie wundern sich vielleicht gut dies Sternchen. Astronomen hatten zentral unserer Galaxis eine wie Sagittarius A (kein Sternchen) bekannte Region identifiziert. Sagittarius A* (mit dem Sternchen) ist eine kleinere Unterregion, in dieser dies Schwarze Loch vermutet wurde. Seine Existenz wurde aus anderen Beobachtungen wie dem Wirbeln von Sternen in dieser Nähe geschlossen, obwohl es nicht visuell war.

Faye Flam ist eine Kolumnistin dieser Bloomberg Opinion, die sich mit Wissenschaft befasst. Sie ist Moderatorin des Podcasts „Follow the Science“.



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