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Astronomie : Auf Tuchfühlung mit dem Schwarzen Loch

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Künstlerische Darstellung der Radioteleskope auf der Erde und im Orbit bei der Beobachtung der 230 Millionen Lichtjahre entfernten Perseus Galaxie. Bild: Pier Raffaele Platania INAF/IRA (compilation); ASC, Lebedev Institute (RadioAstron Image)

So scharf wie ein Teleskop mit einem Durchmesser von 350.000 Kilometer: Astronomen haben mithilfe eines Netzwerks von weltweit verteilten Observatorien das Schwarze Loch in der Galaxie Perseus A untersucht.

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          Radioastronomen haben das bisher genauste Bild der Umgebung des zwei Milliarden Sonnenmassen schweren Schwarzen Lochs in der Galaxie Perseus A erstellt. Sie nutzten dazu ein Netzwerk aus über den Globus verteilten Radioteleskopen und dem seit 2011 im Weltraum kreisenden russischen Satelliten „Spektr-R“. Dieses Netzwerk erzielt ein weit besseres räumliches Auflösungsvermögen als jedes irdische Teleskop.

          Die Forscher um Gabriele Giovannini von der Universität Bologna und Tuomas Savolainen von der Aalto-Universität in Finnland konnten so in dem vom Schwarzen Loch aufgehenden Materiestrahl Strukturen auflösen, die nur 12 Lichttage und damit zehn Mal näher an der Zentralquelle liegen, als zuvor erkennbar war. Die Arbeit erschien in der Fachzeitschrift „Nature Astronomy“. Der Strahl entsteht durch Materie, die der Anziehungskraft des Schwarzen Lochs knapp entgeht und anschließend mit fast Lichtgeschwindigkeit in den Raum geschossen wird. Astronomen haben solche Materiejets in vielen Galaxien gefunden. Wie sie entstehen, ist bis heute ein Rätsel.

          Modellen zufolge könnte sich der Jet unmittelbarer Nähe des rotierenden Schwarzen Lochs bilden. Die Beobachtungen von Perseus A bestätigen das jedoch nicht: Zumindest ein Teil des Jets scheint weiter außen zu entstehen, und zwar in der sogenannten Akkretionsscheibe. Dort sammelt sich die Materie an, bevor sie in das Loch fällt. „Unsere Ergebnisse zeigen noch nicht schlüssig, dass die derzeitigen Modelle falsch sind,“ so Savolainen. „Aber sie ermöglichen Einsichten in die Struktur der Jets nahe am Ausgangspunkt und damit Hinweise zur Weiterentwicklung der Modelle.“

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