Event Horizon Telescope "EHT"

Zum gleichen Thema:

"Goethe-Universität: Neues Bild vom Zentrum unserer Milchstraße

Spiralförmige Magnetfelder umgeben Schwarzes Loch Sagittarius A*. Eine Pressemitteilung der Goethe-Universität Frankfurt."



Das Schwarze Loch SgrA*: Die Magnetfelder liegen spiralförmig um den zentralen Schatten des Schwarzen Lochs herum. (Bild: EHT Collaboration)

Weiter in der Pressemitteilung der Uni Frankfurt:
https://www.raumfahrer.net/goethe-universitaet-neues-bild-vom-zentrum-unserer-milchstrasse/

Viele Grüße
Rücksturz

EHT-Wissenschaftler machen die bisher schärfsten Beobachtungen von der Erdoberfläche aus

Die Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration hat Testbeobachtungen mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) und anderen Teleskopen durchgeführt, die die höchste Auflösung erreichten, die jemals von der Erdoberfläche aus erzielt wurde [1]. Eine Pressemitteilung des ESO Science Outreach Network (ESON).


Diese künstlerische Darstellung zeigt die Standorte mehrerer Radioobservatorien rund um den Globus, die an einem Pilotversuch der Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration teilgenommen haben. Dabei wurden die Beobachtungen mit der bisher höchsten Auflösung vom Boden aus durchgeführt. Die Testbeobachtungen erfassten Licht von entfernten Galaxien bei einer Wellenlänge von 0,87 mm und wurden mit einigen der Observatorien (in Rot) durchgeführt, die Teil des EHT sind, einem virtuellen Teleskop von der Größe der Erde. Eine dieser entfernten, punktförmigen Galaxien ist oben rechts dargestellt und sendet Radiosignale bis zur Erde aus. Obwohl die Beobachtungen an einigen Standorten durch nicht ideale Wetterbedingungen behindert wurden, konnte das Team mehrere Galaxien von verschiedenen Stationen aus beobachten. Mit unterschiedlichen Teleskoppaaren, die als leuchtende Punkte dargestellt sind, wurden zuverlässige Entdeckungen gemacht: das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) und das Atacama Pathfinder EXperiment (APEX) in der Atacama-Wüste in Chile, ALMA und das 30-Meter-Teleskop des IRAM in Spanien sowie ALMA und das Submillimeter Array in Hawaiʻi. Die EHT-Kollaboration ist dafür bekannt, Teleskope auf der ganzen Welt mithilfe einer Technik namens „Very Long Baseline Interferometry“ zu verbinden, um Bilder von supermassereichen Schwarzen Löchern zu erhalten. Frühere EHT-Beobachtungen wurden bei einer Wellenlänge von 1,3 mm durchgeführt. Durch die Beobachtung einer entfernten aktiven Galaxie bei einer niedrigeren Wellenlänge konnten die Forscher Bilder mit noch höherer Auflösung aufnehmen, ohne ein größeres virtuelles Teleskop zu verwenden. (Quelle: ESO/M. Kornmesser)

Weiter in der Pressemitteilung des ESON  =>  Link zum Portalartikel

Viele Grüße, die Redaktionsmitglieder

Man wird nicht nur SagA* und M87* besser sondern auch mehr SMBHs direkt abbilden können! Toll! Welche könnten das sein? M31, CentaurusA? Kennt jemand eine Liste mit Masse und Entfernung?

Mehr Auflösung mit einem Weltraumteleskop - Spektr R hatte wohl nicht die passende Wellenlänge, aber vielleicht hat ja jemand so etwas in Planung?

Hallo,

Kennt jemand eine Liste mit Masse und Entfernung?

So eine Liste ist dieses Jahr im Juni von Zhang et al. veröffentlicht worden (siehe https://arxiv.org/pdf/2406.17754 , eingereicht zur Veröffentlichung beim Astrophysical Journal). Auf Seite 6 findest Du eine Tabelle, die die Kandidaten in aufsteigender Schwierigkeit der Abbildung des Schwarzen Lochs in der Galaxie auflistet. Siehe dazu die Spalte mit "Shadow size", also die scheinbare Größe des Schattens des Schwarzen Lochs in micro-Bogensekunden. Das sind überwiegend elliptische Galaxien (denn die sind in der Regel massereicher und älter als Spiralgalaxien) : IC 1459, NGC 4594 (Spiralgalaxie), NGC 3998, NGC 4261, NGC 2663, NGC 3894, M84, NGC 4552, 3C 317, NGC 1218, und NGC 5077 werden hier aufgelistet.

Man beachte den beträchtlichen Unterschied in der scheinbaren Größe zwischen M87 (38 micro-Bogensekunden) und dem nächsten Objekt in der Liste, IC 1459 mit nur 9 micro-Bogensekunden. Die Grafik auf Seite 9 veranschaulicht das auch ganz gut.
Die Autoren kommen also zu dem Ergebnis: "Although horizon scale structure will be accessible for each of these sources, they will for the most part only be modestly resolved, even for baselines to space" ("Obwohl die Struktur des Ereignishorizonts für jede dieser Quellen messbar sein wird, werden sie zum größten Teil nur bescheiden aufgelöst sein, selbst für Basislinien mit Teleskopen im Weltraum.").

Gruß
Volker

Selbst wenn man die Länge der VLBI-Basislinien derzeit schwer weiter steigern kann, gibt es Möglichkeiten, das Auflösungvermögen noch weiter zu erhöhen, zB durch Beobachtungen bei kürzeren Wellenlängen. Beispiel: Beobachtungen mit dem EHT an M87* bei 345 GHz (statt vorher bei 240 GHz) erreichten ein Auflösungsvermögen von 19 micro-Bogensekunden.

Ein nützlicher Thread auf NSF zu diesem Thema ist zB auch:
https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=42331.0

Toll was man hier für gute Infos bekommt, danke!👍
Das M31 mit seinen 100 Mio Sonnenmassen nicht dabei ist🤔 oder M104 hätte ich nicht gedacht.

Wissenschaftler haben für das Schwarze Loch im Zentrum von M87 Rotationsgeschwindigkeit und Akkretionsrate neu gemessen.

https://www.universetoday.com/articles/new-measurements-for-m87s-supermassive-black-hole-spin-and-accretion-rate



"Die Ergebnisse sind ziemlich überwältigend. Dieses Schwarze Loch, das 6,5 Milliarden Mal die Masse unserer Sonne hat, dreht sich mit etwa 80 Prozent der theoretisch möglichen Höchstgeschwindigkeit im Universum (d.h. der Spin a=0,8)." Vorher wurde eine Spanne zwischen 0,1 und 0,98  geschätzt - die jetztigen Werte liegen definitiv am oberen Ende, mindestens 0,8, möglicherweise viel näher an 0,998.

(Zum Vergleich: Für Sigittarius A* wurde a zu  0.90 +/- 0.06 bestimmt)
https://www.golem.de/news/schwarzes-loch-sagittarius-a-erreicht-fast-hoechstgeschwindigkeit-2311-179005.html

"Der innere Rand seiner Akkretionsscheibe wirbelt mit etwa 14 Prozent der Lichtgeschwindigkeit herum – das sind etwa 42 Millionen Meter pro Sekunde."

"Das Team fand dies heraus, indem es den "hellen Fleck" in den ursprünglichen Bildern des Schwarzen Lochs untersuchte. Dieses asymmetrische Leuchten ist nicht "zur Show" da – es wird durch etwas verursacht, das relativistisches Doppler-Strahlen genannt wird. Das Material auf einer Seite der Scheibe bewegt sich so schnell auf uns zu, dass es viel heller erscheint als das Material, das sich von uns weg bewegt. Durch die Messung dieses Helligkeitsunterschieds konnten die Wissenschaftler die Rotationsgeschwindigkeit berechnen."
"Sie entdeckten, dass Materie mit etwa 70 Millionen Metern pro Sekunde in das Schwarze Loch fällt – etwa 23 Prozent der Lichtgeschwindigkeit."

"Anhand dieser Messungen schätzten sie, dass das Schwarze Loch von M87 jedes Jahr zwischen 0,00004 und 0,4 Sonnenmassen an Material verschlingt."

"Am wichtigsten ist vielleicht, dass die Energie all dieses einfallenden Materials perfekt mit der Leistung des berühmten Jets von M87 übereinstimmt – diesem spektakulären Teilchenstrahl, der mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ausstößt und sich über Tausende von Lichtjahren erstreckt. Dies stützt die Annahme, dass diese leistungsstarken Jets tatsächlich durch den Fütterungsprozess des Schwarzen Lochs angetrieben werden."

Es gibt ein Papier, welches die Ergebnisse kritisch sieht:
https://arxiv.org/abs/2409.17477

Hab mal das Abstract mit dem Googleübersetzer verarbeitet:
"Zwei kritische Aspekte der radiointerferometrischen Bildanalyse sind die Datenkalibrierung und die Dekonvolution der Punktstreufunktion (PSF). Beide sind besonders wichtig für hochfrequente Beobachtungen mit einem VLBI-Netzwerk, das aus einer kleinen Anzahl von Stationen besteht, wie sie vom Event Horizon Telescope (EHT) durchgeführt werden. Die Event Horizon Telescope Collaboration (EHTC) hat Bilder von ringförmigen schwarzen Löchern aus Beobachtungen von M 87 (d = 42 +- 3 muas)(EHTC2019a) und dem galaktischen Zentrum (d = 51.8 +- 2.3 muas)(EHTC2022a) präsentiert. Die in den EHTC-Bildern sichtbaren Ringstrukturen sind konsistent mit dem geschätzten Durchmesser des Schattens des schwarzen Lochs basierend auf seiner Masse und Entfernung. Allerdings sind diese Ringgrößen der schwarzen Löcher auch gleich mit den typischen Auf- und Abwärtsabständen (z.B. die Intervalle zwischen dem Hauptstrahl und den nahegelegenen 1. Seitenlappen) in der Punktstreufunktion (PSF; dirty beam) für jede Beobachtung. Diese Fakten deuten darauf hin, dass die EHTC-Ringstrukturen Artefakte sind, die aus der Form der PSFs abgeleitet sind, anstatt aus der intrinsischen Struktur der SMBHs in M 87 und dem galaktischen Zentrum.
Die EHTC nutzt neuartige Bildgebungstechniken zusätzlich zum standardmäßigen CLEAN-Algorithmus. Die CLEAN-Methode wurde für die PSF-Form-Dekonvolution konzipiert, kann aber in der Praxis die PSF-Form möglicherweise nicht immer vollständig entfernen. Bei der Bildanalyse von Daten von Interferometern mit einer kleinen Anzahl von Antennen wie dem EHT ist es entscheidend, die PSF-Form zu beurteilen und mit den Bildgebungsergebnissen zu vergleichen. Die von der EHTC eingesetzten neuartigen Bildgebungsmethoden wurden noch nicht vollständig auf die PSF-Dekonvolutionsleistung hin untersucht, und es wird dringend empfohlen, ihre Leistung in dieser Hinsicht gründlich zu prüfen. Es ist auch wichtig, die Datenkalibrierungsfähigkeit zu untersuchen, d.h. die Fähigkeit, Fehlern rauschen von den beobachteten Daten zu trennen."

Da bin ich gespannt, ob das hoffentlich seriös beantwortet werden kann.

Ansonsten: mehr und größer Teleskope!

Es gibt ein Papier, welches die Ergebnisse kritisch sieht:
...
Ansonsten: mehr und größer Teleskope!

Der ohnehin schon schwer verständliche Originalartikel ist duch die Google-Übersetzung nicht besser geworden

Ich verstehe das so:

Die vorige Veröffentlichtung hat den verschmierten Lichtkreis auf den Aufnahmen als Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs interpretiert und aus den Helligkeitsunterschieden Dopplereffekte und damit Geschwindigkeiten hergeleitet. Und gleich noch den "Leuchtstrahl" miterklärt.

Die Hauptaussage dieses neuen Papiers ist diese:

"Dies deutet darauf hin, dass die Ringstrukturen Artefakte sind, die von der Form der PSF abgeleitet sind und nicht von der intrinsischen Struktur des SMBH."

PSF = Punktspreizungsfunktion; das ist vereinfacht gesagt eine Art der Bildverbesserung beim Übereinanderlegen der Bilder der verschiedenen Teleskope

SMBH = supermassive black hole

Es sei also, auf gut Deutsch, ein schlichter Bildbearbeitungseffekt, auf den die andere Gruppe hereingefallen sei...

Bessere Teleskope sind immer gut

Beobachtungen des supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum von M87 mit dem Event Horizon Telescope über mehrere Jahre deuten darauf hin, dass die Struktur des Magnetfelds in der Umgebung des SL sich in dieser Zeit drastisch verändert hat. Durch Messung der Polarisation der elektromagnetischen Strahlung kann man auf das Magnetfeld an der Quelle rückschliessen; dessen Richtung scheint sich zwischen 2017 und 2021 umgekehrt zu haben:


   Bild: EHT / Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST)

Quelle: 
https://biz.chosun.com/en/en-science/2025/09/16/56DMSZLKVNGURKALWI2KMAXIAU/