Image Archive: Quasars and Black Holes

Wissenschaftler, die den kompakten Radiokern von M87 beobachteten, haben neue Details über das supermassereiche schwarze Loch in der Galaxie entdeckt. In dieser künstlerischen Darstellung ist der gewaltige Jet des schwarzen Lochs zu sehen, der aus seinem Zentrum aufsteigt. Die Beobachtungen, auf denen diese Illustration basiert, zeigen zum ersten Mal eine gemeinsame Abbildung des Jets und des Schattens des schwarzen Lochs und geben den Wissenschaftlern neue Einblicke in die Art und Weise, wie schwarze Löcher diese starken Jets ausstoßen können.

Dieses Bild zeigt den Jet und den Schatten des schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie M87 zum ersten Mal gleichzeitig. Die Beobachtungen wurden mit Teleskopen des Global Millimeter VLBI Array (GMVA), des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an dem die ESO beteiligt ist, und des Grönland-Teleskops gemacht. Dieses Bild gibt den Wissenschaftlern den nötigen Rahmen, um zu verstehen, wie sich der mächtige Jet bildet. Die neuen Beobachtungen haben auch gezeigt, dass der Ring des schwarzen Lochs, der hier im Bildausschnitt zu sehen ist, 50 % größer ist als der Ring, der bei kürzeren Radiowellenlängen vom Event Horizon Telescope (EHT) beobachtet wurde. Dies deutet darauf hin, dass wir auf dem neuen Bild mehr von dem Material sehen, das auf das schwarze Loch zufällt, als wir mit dem EHT sehen konnten.

In diesem Bild der Woche werfen wir einen genaueren Blick auf die Galaxie UGC 4211, in der zwei supermassereiche Schwarze Löcher entdeckt wurden, die kurz vor der Verschmelzung stehen und nur 750 Lichtjahre voneinander entfernt sind – das uns nächstgelegene solche Paar, das bisher in mehreren Wellenlängen nachgewiesen wurde, und weniger als halb so weit entfernt wie der bisherige Rekordhalter. Dabei kamen das Very Large Telescope (VLT) der ESO, das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an dem die ESO beteiligt ist, und andere Teleskope zum Einsatz, um das helle Licht zu nachzuweisen, das entsteht, wenn Schwarze Löcher Material in ihrer Umgebung verschlingen.

Die beiden hier gezeigten Bilder wurden aus Daten des MUSE-Instruments am VLT der ESO in Chile erstellt. Das linke Bild zeigt eine klassische Ansicht dieser Galaxie, bei der teils Staubwolken das Sternlicht verdecken. Das rechte Bild zeigt die Emission von Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff in Blau, Grün und Rot. Rot zeigt Bereiche mit Sternentstehung an und die helle weiße Zentralregion deutet auf zwei supermassereiche Schwarze Löcher hin, die sich Material in ihrer Umgebung einverleiben.

Durch die Kombination der Daten von VLT, ALMA und anderen Teleskopen konnte ein Team unter der Leitung von Michael Koss von Eureka Scientific in den USA diese beiden schwarzen Löcher nachweisen und im Detail untersuchen. Diese Schwarzen Löcher haben sich wahrscheinlich gefunden, als ihre Wirtsgalaxien kollidierten und verschmolzen. Die Beobachtung dieses Systems wird dazu beitragen, dass wir besser verstehen, wie Galaxien und ihre supermassereichen Schwarzen Löcher bei ihrer Verschmelzung wachsen.

Alternative Versionen dieses Bildes

• Interaktiver Vergleich
• Sterndaten
• Gasdaten

In diesem Bild der Woche werfen wir einen genaueren Blick auf die Galaxie UGC 4211, in der zwei supermassereiche Schwarze Löcher entdeckt wurden, die kurz vor der Verschmelzung stehen und nur 750 Lichtjahre voneinander entfernt sind – das uns nächstgelegene solche Paar, das bisher in mehreren Wellenlängen nachgewiesen wurde, und weniger als halb so weit entfernt wie der bisherige Rekordhalter. Dabei kamen das Very Large Telescope (VLT) der ESO, das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an dem die ESO beteiligt ist, und andere Teleskope zum Einsatz, um das helle Licht zu nachzuweisen, das entsteht, wenn Schwarze Löcher Material in ihrer Umgebung verschlingen.

Das hier gezeigte Bild wurde aus Daten des MUSE-Instruments am VLT der ESO in Chile erstellt. Es zeigt die klassische Ansicht dieser Galaxie, bei der teils Staubwolken das Sternlicht verdecken. Andere Versionen des Bildes, auf denen zwei supermassereiche Schwarze Löcher sichtbar werden, die sich Material in ihrer Umgebung einverleiben, erreichen Sie über die Links unten.

Durch die Kombination der Daten von VLT, ALMA und anderen Teleskopen konnte ein Team unter der Leitung von Michael Koss von Eureka Scientific in den USA diese beiden schwarzen Löcher nachweisen und im Detail untersuchen. Diese Schwarzen Löcher haben sich wahrscheinlich gefunden, als ihre Wirtsgalaxien kollidierten und verschmolzen. Die Beobachtung dieses Systems wird dazu beitragen, dass wir besser verstehen, wie Galaxien und ihre supermassereichen Schwarzen Löcher bei ihrer Verschmelzung wachsen.

Alternative Versionen dieses Bildes

• Direktvergleich
• Interaktiver Vergleich
• Gasdaten

In diesem Bild der Woche werfen wir einen genaueren Blick auf die Galaxie UGC 4211, in der zwei supermassereiche Schwarze Löcher entdeckt wurden, die kurz vor der Verschmelzung stehen und nur 750 Lichtjahre voneinander entfernt sind – das uns nächstgelegene solche Paar, das bisher in mehreren Wellenlängen nachgewiesen wurde, und weniger als halb so weit entfernt wie der bisherige Rekordhalter. Dabei kamen das Very Large Telescope (VLT) der ESO, das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an dem die ESO beteiligt ist, und andere Teleskope zum Einsatz, um das helle Licht zu nachzuweisen, das entsteht, wenn Schwarze Löcher Material in ihrer Umgebung verschlingen.

Das hier gezeigte Bild wurde aus Daten des MUSE-Instruments am VLT der ESO in Chile erstellt. Es zeigt die Emission von Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff in Blau, Grün und Rot. Rot zeigt Bereiche mit Sternentstehung an und die helle weiße Zentralregion deutet auf zwei supermassereiche Schwarze Löcher hin, die sich Material in ihrer Umgebung einverleiben.

Durch die Kombination der Daten von VLT, ALMA und anderen Teleskopen konnte ein Team unter der Leitung von Michael Koss von Eureka Scientific in den USA diese beiden schwarzen Löcher nachweisen und im Detail untersuchen. Diese Schwarzen Löcher haben sich wahrscheinlich gefunden, als ihre Wirtsgalaxien kollidierten und verschmolzen. Die Beobachtung dieses Systems wird dazu beitragen, dass wir besser verstehen, wie Galaxien und ihre supermassereichen Schwarzen Löcher bei ihrer Verschmelzung wachsen.

Alternative Versionen dieses Bildes

• Direktvergleich
• Interaktiver Vergleich
• Sterndaten

Diese künstlerische Darstellung veranschaulicht, wie es aussehen könnte, wenn sich ein Stern einem schwarzen Loch zu sehr nähert, wobei der Stern durch die starke Anziehungskraft des schwarzen Lochs gestaucht wird. Ein Teil des Sternmaterials wird hineingezogen und wirbelt um das schwarze Loch, wodurch die Scheibe entsteht, die auf diesem Bild zu sehen ist. In seltenen Fällen wie diesem werden von den Polen des schwarzen Lochs Materie- und Strahlungsjets ausgestoßen. Beim Ereignis AT2022cmc wurden die Jets von verschiedenen Teleskopen nachgewiesen, darunter auch vom VLT, das feststellte, dass es sich um das am weitesten entfernte Beispiel eines solchen Ereignisses handelt.

Diese Abbildung zeigt ein Standbild des supermassereichen schwarzen Lochs Sagittarius A*, wie es von der Event Horizon Collaboration (EHT) gesichtet wurde. Eine künstlerische Illustration zeigt, wo sich nach der Modellierung der ALMA-Daten der heiße Fleck befinden soll und wie er um das schwarze Loch kreist.

Am 12. Mai 2022 stellte ein globales Netzwerk von Astronom*innen der Event Horizon Telescope-Kollaboration das erste Bild des supermassereichen Schwarzen Loches vor, das sich im Zentrum unserer Milchstraße befindet. Dieses Schwarze Loch, das Sagittarius A* oder kurz Sgr A* genannt wird, ist etwa 27.000 Lichtjahre von uns entfernt und sein Schatten hat nur eine Ausdehnung von 52 Mikrobogensekunden. Das entspricht in etwa der Größe eines Donuts auf der Mondoberfläche, gesehen von der Erde aus!

Dieser kleine Fleck kann nicht einmal mit dem größten Einzelteleskop aufgelöst werden. Das Event Horizon Telescope kombiniert die Daten mehrerer Radioteleskope rund um den Erdball, einschließlich ALMA und APEX, an denen die ESO beteiligt ist. Dadurch entsteht praktisch ein virtuelles Teleskop von der Größe der Erde, indem man eine Technik namens Very-Long-Baseline-Interferometrie anwendet. Mittels einer Reihe komplexer Algorithmen werden die Daten durchkämmt und daraus das Bild rekonstruiert, das wir heute sehen.

Schwarze Löcher kann man nicht direkt abbilden, da sie vollkommen dunkel sind. Doch können die Astronomen und Astronominnen die Radiostrahlung messen, die vom heißen, leuchtenden Gas und Staub um sie herum ausgestrahlt wird, wodurch diese Donut-artige Struktur entsteht, die wir im Bild von Sgr A* sehen.

Links

• Aufzeichnung der ESO-Pressekonferenz über das EHT-Bild von Sgr A*
• Pressemitteilung zum EHT-Bild von Sgr A*
• ESO-Pressekonferenz Wiederholung, Bildmaterial, Blog-Einträge und andere Hintergrundinformationen über Sgr A*

Diese Abbildung zeigt zum ersten Mal Sgr A*, das supermassereiche schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie. Es ist der erste direkte visuelle Nachweis für die Anwesenheit dieses schwarzen Lochs. Es wurde vom Event Horizon Telescope (EHT) aufgenommen, einem Netzwerk, das acht bestehende Radioobservatorien auf der ganzen Welt zu einem einzigen virtuellen Teleskop von der Größe der Erde verbunden hat. Das Teleskop ist nach dem Ereignishorizont benannt, der Grenze des schwarzen Lochs, hinter der kein Licht mehr entweichen kann.

Obwohl wir den Ereignishorizont selbst nicht sehen können, weil er kein Licht aussenden kann, zeigt glühendes Gas, das um das schwarze Loch kreist, eine verräterische Signatur: eine dunkle zentrale Region (Schatten genannt), die von einer hellen ringförmigen Struktur umgeben ist. Die neue Aufnahme zeigt das Licht, das durch die starke Schwerkraft des schwarzen Lochs, das vier Millionen Mal massereicher als unsere Sonne ist, gebeugt wird. Das Bild des schwarzen Lochs Sgr A* ist ein Mittelwert der verschiedenen Bilder, die die EHT Collaboration aus ihren Beobachtungen von 2017 extrahiert hat.

Zu dem EHT-Netzwerk von Radioobservatorien, das dieses Bild ermöglicht hat, gehören neben anderen Einrichtungen auch das Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) und das Atacama Pathfinder EXperiment (APEX) in der Atacama-Wüste in Chile, an dem die ESO im Namen ihrer europäischen Mitgliedsstaaten als Partner beteiligt ist und mitarbeitet.

Die Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration hat ein einzelnes Bild (oberes Bild) des supermassereichen schwarzen Lochs im Zentrum unserer Galaxie, Sagittarius A* oder kurz Sgr A* genannt, erstellt, indem sie Bilder aus den EHT-Beobachtungen kombiniert hat.

Das Hauptbild wurde durch die Mittelung von Tausenden von Bildern erstellt, die mit verschiedenen Berechnungsmethoden erstellt wurden - die alle genau zu den EHT-Daten passten. Dieses gemittelte Bild enthält Merkmale, die in den verschiedenen Bildern häufiger zu sehen sind, und unterdrückt Merkmale, die seltener auftreten.

Die Bilder können außerdem auf der Grundlage ähnlicher Merkmale in vier Gruppen eingeteilt werden. Ein gemitteltes, repräsentatives Bild für jede der vier Gruppen ist in der unteren Reihe zu sehen. Drei der Gruppen zeigen eine Ringstruktur, allerdings mit unterschiedlich verteilter Helligkeit rund um den Ring. Die vierte Gruppe enthält Bilder, die ebenfalls zu den Daten passen, aber nicht ringförmig erscheinen.

Die Balkendiagramme zeigen die relative Anzahl der Bilder, die zu den einzelnen Gruppen gehören. Die ersten drei Cluster enthalten jeweils Tausende von Bildern, während die vierte und kleinste Gruppe nur Hunderte von Bildern enthält. Die Höhe der Balken zeigt die relativen „Gewichte“ oder Beiträge jeder Gruppe zu dem gemittelten Bild oben an.

Das EHT-Netzwerk von Radioobservatorien, das dieses Bild ermöglicht hat, umfasst neben anderen Einrichtungen auch das Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) und das Atacama Pathfinder EXperiment (APEX) in der Atacama-Wüste in Chile, an dem die ESO im Auftrag ihrer europäischen Mitgliedsstaaten als Partner beteiligt ist und mitarbeitet.

Größenvergleich der beiden schwarzen Löcher, die von der Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration aufgenommen wurden: M87*, im Herzen der Galaxie Messier 87, und Sagittarius A* (Sgr A*), im Zentrum der Milchstraße. Das Bild zeigt die Größe von Sgr A* im Vergleich zu M87* und anderen Elementen des Sonnensystems wie den Bahnen von Pluto und Merkur. Außerdem werden der Durchmesser der Sonne und die aktuelle Position der Raumsonde Voyager 1, des am weitesten von der Erde entfernten Raumfahrzeugs, angezeigt. M87*, das 55 Millionen Lichtjahre entfernt liegt, ist eines der größten schwarzen Löcher, die bekannt sind. Während das 27.000 Lichtjahre entfernte Sgr A* eine Masse hat, die etwa dem Viermillionenfachen der Masse der Sonne entspricht, wiegt M87* das Sechshundertfache dieser Zahl. Aufgrund ihrer relativen Entfernung von der Erde erscheinen beide schwarzen Löcher am Himmel gleich groß.

Diese Abbildung zeigt zum ersten Mal Sgr A*, das supermassereiche schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie. Es ist der erste direkte visuelle Nachweis für die Anwesenheit dieses schwarzen Lochs, mit einem zusätzlichen schwarzen Hintergrund, damit es auf breitere Bildschirme passt. Es wurde vom Event Horizon Telescope (EHT) aufgenommen, einem Netzwerk, das acht bestehende Radioobservatorien auf der ganzen Welt zu einem einzigen virtuellen Teleskop von der Größe der Erde verbunden hat. Das Teleskop ist nach dem Ereignishorizont benannt, der Grenze des schwarzen Lochs, hinter der kein Licht mehr entweichen kann.

Obwohl wir den Ereignishorizont selbst nicht sehen können, weil er kein Licht aussenden kann, zeigt glühendes Gas, das um das schwarze Loch kreist, eine verräterische Signatur: eine dunkle zentrale Region (Schatten genannt), die von einer hellen ringförmigen Struktur umgeben ist. Die neue Aufnahme fängt das Licht ein, das durch die starke Schwerkraft des schwarzen Lochs, das vier Millionen Mal massereicher als unsere Sonne ist, gebeugt wird. Das Bild des schwarzen Lochs Sgr A* ist ein Durchschnitt der verschiedenen Bilder, die die EHT Collaboration aus ihren Beobachtungen von 2017 extrahiert hat.

Zu dem EHT-Netzwerk von Radioobservatorien, das dieses Bild ermöglicht hat, gehören neben anderen Einrichtungen auch das Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) und das Atacama Pathfinder EXperiment (APEX) in der Atacama-Wüste in Chile, an dem die ESO im Namen ihrer europäischen Mitgliedsstaaten als Partner beteiligt ist und mitarbeitet.

Diese Tafeln zeigen die ersten beiden Bilder, die jemals von schwarzen Löchern aufgenommen wurden. Links ist M87* zu sehen, das supermassereiche schwarze Loch im Zentrum der Galaxie Messier 87 (M87) in 55 Millionen Lichtjahren Entfernung. Auf der rechten Seite befindet sich Sagittarius A* (Sgr A*), das schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße. Die beiden Bilder zeigen die schwarzen Löcher so, wie sie am Himmel erscheinen würden. Ihre hellen Ringe scheinen etwa gleich groß zu sein, obwohl M87* etwa tausendmal größer ist als Sgr A*. Die Bilder wurden vom Event Horizon Telescope (EHT) aufgenommen, einem globalen Netzwerk von Radioteleskopen, zu dem auch das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) und das Atacama Pathfinder EXperiment (APEX) gehören, an dem die ESO beteiligt ist.

Diese künstlerische Darstellung zeigt ein sich schnell drehendes supermassereiches schwarzes Loch, das von einer Akkretionsscheibe umgeben ist. Diese dünne Scheibe aus rotierendem Material besteht aus den Überresten eines sonnenähnlichen Sterns, der durch die Gezeitenkräfte des schwarzen Lochs auseinander gerissen wurde. Das schwarze Loch ist beschriftet und zeigt die Anatomie dieses faszinierenden Objekts.

Neue Untersuchungen mit Daten des Very Large Telescope und des Very Large Telescope Interferometer der ESO haben ergeben, dass HR 6819, von dem bisher angenommen wurde, dass es sich um ein Dreifachsystem mit einem schwarzen Loch handelt, in Wirklichkeit ein System aus zwei Sternen ohne schwarzes Loch ist. Die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen, ein Team der KU Leuven-ESO, vermuten, dass sie dieses Doppelsternsystem in einem kurzen Moment beobachtet haben, nachdem einer der Sterne die Atmosphäre seines Begleiters abgesaugt hatte, ein Phänomen, das oft als „stellarer Vampirismus“ bezeichnet wird. Diese künstlerische Darstellung zeigt, wie das System aussehen könnte. Es besteht aus einem abgeflachten Stern mit einer Scheibe um ihn herum (ein Be-„Vampir“-Stern; Vordergrund) und einem Stern vom Typ B, dem die Atmosphäre entzogen wurde (Hintergrund).

Dieses Bild zeigt Sterne, die sehr nahe an Sgr A* (Mitte), dem supermassereichen schwarzen Loch im Herzen der Milchstraße, kreisen. Sie wurden Ende März 2021 mit dem GRAVITY-Instrument am Very Large Telescope Interferometer (VLTI) der ESO aufgenommen.

Dieses Bild zeigt Sterne, die sehr nahe an Sgr A* (Mitte), dem supermassereichen schwarzen Loch im Herzen der Milchstraße, kreisen. Sie wurden Ende Juni 2021 mit dem GRAVITY-Instrument am Very Large Telescope Interferometer (VLTI) der ESO aufgenommen.

Dieses Bild zeigt Sterne, die sehr nahe an Sgr A* (Mitte), dem supermassereichen schwarzen Loch im Herzen der Milchstraße, kreisen. Sie wurden Ende Mai 2021 mit dem GRAVITY-Instrument am Very Large Telescope Interferometer (VLTI) der ESO aufgenommen.

Dieses Bild zeigt Sterne, die sehr nahe an Sgr A* (Mitte), dem supermassereichen schwarzen Loch im Herzen der Milchstraße, kreisen. Sie wurden Ende Juli 2021 mit dem GRAVITY-Instrument am Very Large Telescope Interferometer (VLTI) der ESO aufgenommen.

Diese Bilder mit Kommentaren, die zwischen März und Juli 2021 mit dem GRAVITY-Instrument am Very Large Telescope Interferometer (VLTI) der ESO aufgenommen wurden, zeigen Sterne, die sehr nahe an Sgr A*, dem supermassereichen schwarzen Loch im Herzen der Milchstraße, kreisen. Einer dieser Sterne mit der Bezeichnung S29 wurde beobachtet, als er sich dem schwarzen Loch bis auf 13 Milliarden Kilometer näherte, was gerade einmal der 90-fachen Entfernung zwischen Sonne und Erde entspricht. Die aktuellen VLTI-Beobachtungen spürten erstmals einen weiteren Stern mit der Bezeichnung S300 auf.

Um die neuen Bilder zu erhalten, verwendeten die Astronomen eine Technik des maschinellen Lernens, die so genannte Informationsfeldtheorie. Sie erstellten ein Modell, wie die realen Quellen aussehen könnten, simulierten, wie GRAVITY sie sehen würde, und verglichen diese Simulation mit GRAVITY-Beobachtungen. Auf diese Weise konnten sie Sterne in der Umgebung von Sagittarius A* mit einer beispiellosen Tiefe und Genauigkeit finden und verfolgen.

Das Bild zeigt Nah- (links) und Weitwinkelaufnahmen (rechts) der beiden hellen galaktischen Kerne, die jeweils ein supermassereiches schwarzes Loch in NGC 7727 beherbergen, einer Galaxie, die 89 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Wassermann liegt. Jeder Kern besteht aus einer dichten Gruppe von Sternen mit einem supermassereichen schwarzen Loch in seinem Zentrum. Die beiden schwarzen Löcher befinden sich auf Kollisionskurs und bilden das nächstgelegene Paar von supermassereichen schwarzen Löchern, das bisher gefunden wurde. Es ist auch das Paar mit dem geringsten Abstand zwischen zwei supermassereichen schwarzen Löchern, das bisher gefunden wurde – der Abstand am Himmel beträgt nur 1600 Lichtjahre.

Das linke Bild wurde mit dem MUSE-Instrument am Very Large Telescope (VLT) der ESO am Paranal-Observatorium in Chile aufgenommen, während das rechte Bild vom VLT-Survey-Teleskop der ESO stammt.

Nahaufnahme der beiden hellen galaktischen Kerne in NGC 7727, einer 89 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernten Galaxie im Sternbild Wassermann, die jeweils ein supermassereiches schwarzes Loch beherbergen. Jeder Kern besteht aus einer dichten Gruppe von Sternen mit einem supermassereichen schwarzen Loch in seinem Zentrum. Die beiden schwarzen Löcher befinden sich auf Kollisionskurs und bilden das nächstgelegene Paar von supermassereichen schwarzen Löchern, das bisher gefunden wurde. Es ist auch das Paar mit dem geringsten Abstand zwischen zwei supermassereichen schwarzen Löchern, das bisher gefunden wurde – der Abstand am Himmel beträgt nur 1600 Lichtjahre.

Das Bild wurde mit dem MUSE-Instrument am Very Large Telescope (VLT) der ESO am Paranal-Observatorium in Chile aufgenommen.

Dieses Bild aus dem Digitized Sky Survey (DSS) zeigt die Himmelsregion um NGC 7727, eine Galaxie, die 89 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Wassermann liegt. Die Galaxie ist der helle Fleck in der Mitte.

NGC 7727 beherbergt das Paar supermassereicher schwarzer Löcher, das der Erde bisher am nächsten ist. Es ist auch das Paar mit dem geringsten Abstand zwischen zwei supermassereichen schwarzen Löchern, das bisher gefunden wurde – der Abstand am Himmel beträgt nur 1600 Lichtjahre.

Diese künstlerische Darstellung zeigt ein kompaktes schwarzes Loch, das 11-mal so massereich ist wie die Sonne, und einen Stern mit einer Masse von fünf Sonnenmassen, der es umkreist. Die beiden Objekte befinden sich in NGC 1850, einem etwa 160 000 Lichtjahre entfernten Sternhaufen aus Tausenden von Sternen in der Großen Magellanschen Wolke in der Nachbarschaft der Milchstraße. Die Verzerrung der Sternform ist auf die starke Gravitationskraft des schwarzen Lochs zurückzuführen.

Die Anziehungskraft des schwarzen Lochs verformt nicht nur den Stern, sondern beeinflusst auch seine Umlaufbahn. Anhand dieser subtilen Auswirkungen auf die Umlaufbahn konnte ein Astronomenteam auf das Vorhandensein des schwarzen Lochs schließen, das damit das erste kleine schwarze Loch außerhalb unserer Galaxie ist, das auf diese Weise entdeckt wurde. Für diese Entdeckung verwendete das Team das Instrument Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) am Very Large Telescope der ESO in Chile.

Dieses zusammengesetzte Bild zeigt drei Ansichten der zentralen Region der Galaxie Messier 87 (M87) in polarisiertem Licht und eine Ansicht, im sichtbaren Wellenlängenbereich, aufgenommen mit dem Hubble-Weltraumteleskop. Die Galaxie hat ein supermassereiches schwarzes Loch in ihrem Zentrum und ist berühmt für ihre Jets, die weit über die Galaxie hinausreichen. Das Hubble-Bild oben fängt einen Teil des Jets ein, der etwa 6.000 Lichtjahre lang ist.

Eines der Bilder, das mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile aufgenommen wurde, an dem die ESO beteiligt ist, zeigt einen Teil des Jets im polarisierten Licht. Dieses Bild fängt den Teil des Jets mit einer Länge von 6.000 Lichtjahren ein, der sich näher am Zentrum der Galaxie befindet.

Die anderen Bilder mit polarisiertem Licht zoomen näher an das supermassereiche schwarze Loch heran: Die mittlere Ansicht deckt einen Bereich von etwa einem Lichtjahr Größe ab und wurde mit dem Very Long Baseline Array (VLBA) des National Radio Astronomy Observatory in den USA aufgenommen.

Die am stärksten vergrößerte Ansicht wurde durch die Verknüpfung von acht Teleskopen auf der ganzen Welt zu einem virtuellen Teleskop in Erdgröße, dem Event Horizon Telescope (EHT), gewonnen. Dies erlaubt den Astronomen, sehr dicht an das supermassereiche schwarze Loch heranzukommen, in die Region, in der die Jets gestartet werden.

Die Linien markieren die Orientierung der Polarisation, die mit dem Magnetfeld in den abgebildeten Regionen zusammenhängt. Die ALMA-Daten liefern eine Darstellung der Magnetfeldstruktur entlang des Jets. Die kombinierten Daten von EHT und ALMA ermöglichen den Astronomen daher, die Rolle der Magnetfelder von der Umgebung des Ereignishorizonts (wie mit dem EHT auf Distanzen von Lichttagen untersucht) bis weit über die Galaxie M87 hinaus entlang ihrer starken Jets (wie mit ALMA auf Skalen von Tausenden von Lichtjahren untersucht) zu erforschen.

Die Werte in GHz beziehen sich auf die Lichtfrequenzen, bei denen die verschiedenen Beobachtungen gemacht wurden. Die horizontalen Linien zeigen den Maßstab der einzelnen Bilder in Lichtjahren.