Wissenschaftler haben erklärt, warum sich die Auswürfe einiger riesiger Schwarzer Löcher mit überragender Geschwindigkeit bewegen - sie "tanzen" und schwingen in verschiedene Richtungen, so ein Artikel in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics.
„Wir haben guten Grund zu der Annahme, dass sich die Oberfläche der Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs wie die Sonne verhält - sie besteht aus heißem Gas, bei dem ständig verschiedene magnetische Prozesse ablaufen, einschließlich der Wiederverbindung von Kraftlinien und Fackeln. Das globale Magnetfeld dieser Scheibe bestimmt die Bewegung und Form der Emissionen von Schwarzen Löchern “, sagt Christian Fendt vom Institut für Radioastronomie in Bonn.
Supermassive Schwarze Löcher existieren im Zentrum fast jeder Galaxie. Im Gegensatz zu Schwarzen Löchern, die beim Zusammenbruch von Sternen auftreten, ist ihre Masse mehrere Millionen Mal so groß wie die der Sonne. Sie absorbieren regelmäßig Sterne, andere Himmelskörper und Gas und stoßen einen Teil der eingefangenen Materie in Form von Jets aus - Strahlen erhitzten Plasmas, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen.
Die ersten Beobachtungen solcher Auswürfe zeigten das Unmögliche - die Bewegungsgeschwindigkeit der Materie in verschiedenen Teilen der Jets konnte sich dramatisch ändern und überstieg manchmal die Lichtgeschwindigkeit. Diese Entdeckung hat Wissenschaftler dazu veranlasst, sich zu fragen, wie solche Materiestrahlen entstehen und warum sie sich so bewegen, dass es als Verstoß gegen die Gesetze der Physik erscheint.
Fendt und seine Kollegen fanden heraus, wie dies geschieht, indem sie eines der größten und uns am nächsten gelegenen supermassiven Schwarzen Löcher beobachteten, das sich in der Galaxie M87 im Sternbild Jungfrau befindet. Es ist nur 54 Millionen Lichtjahre von uns entfernt und macht den vor fast hundert Jahren entdeckten Strahl seines Schwarzen Lochs selbst für die einfachsten Teleskope deutlich sichtbar.
Das Netzwerk von Radioteleskopen VLBA, das Dutzende der leistungsstärksten astronomischen Radiogerichte vereinte, half Wissenschaftlern, die "Beine" des Jets zu fotografieren und sich ihm in einer Entfernung zu nähern, die etwa siebenmal kleiner ist als die Größe des Sonnensystems.
Nach der Analyse von Hunderten von Bildern stellten deutsche Astronomen fest, dass der Jet "tanzte" - seine Basis schwang ständig, und die Materieströme wurden unter dem Einfluss von Magnetfeldern, die nicht weit vom Ereignishorizont des Schwarzen Lochs im Zentrum von M87 entfernt waren, zusätzlich beschleunigt.
Diese Schwankungen ließen sie, wie die Wissenschaftler erklären, glauben, dass sich die Strömung schneller als Licht bewegt, da sich herausstellte, dass die Materie in regelmäßigen Abständen nicht in einer geraden Linie ausgerichtet, sondern zu einer Art Spirale verdreht war.
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Die Quelle dieser Felder ist, wie die Forscher vermuten, die sogenannte Akkretionsscheibe - ein "Donut" aus heißem Gas und Grundmaterial von Sternen und Planeten, der ein Schwarzes Loch umgibt. Laut Fendt und seinen Kollegen gibt es darin starke Magnetfelder, deren Wechselwirkung den Strahl beeinflusst und sogar an seiner Entstehung beteiligt ist und den Punkt "überträgt", an dem sich die Basis des Ausstoßes des Schwarzen Lochs befindet.
All dies führt, wie Wissenschaftler bemerken, in gewisser Weise dazu, dass die Emissionen von Schwarzen Löchern und unserer Sonne, Fackeln und Flecken auf deren Oberfläche auf ähnliche Weise entstehen. Ist dies wirklich so, planen Astronomen, dies in naher Zukunft zu überprüfen, wenn die Teilnehmer des Event Horizon Telescope-Projekts detailliertere Bilder des M87-Kerns entschlüsseln, die Anfang April aufgenommen wurden.
