On 12 May 2022, a global network of astronomers from the Event Horizon Telescope Collaboration revealed the first image of the supermassive black hole at the heart of our Milky Way galaxy. This black hole, called Sagittarius A* or Sgr A*, lies 27 000 light years away, and its shadow is only 52 micro-arcseconds wide on the sky. That’s about the size of a donut on the surface of the moon as seen from Earth! 

This tiny speck is not visible even to the largest individual telescope. The Event Horizon Telescope combines data from multiple radio telescopes located all across the globe, including ALMA and APEX, co-owned by ESO. This effectively creates one giant, “Earth-sized'' virtual telescope, using a technique known as very-long-baseline interferometry. Scientists then use a series of complex algorithms to sift through the data and reconstruct the image we see today.

Black holes cannot be directly imaged as they are completely dark, but astronomers can measure the radio waves emitted by the superheated glowing gas and dust surrounding them, creating the donut-like shape we see in the image of Sgr A*.

Links:

• Recording of the ESO press conference on the Sgr A* EHT image
• Press release on the Sgr A* EHT image
• ESO Press Conference replay, visuals, blog posts and other background information on Sgr A*

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.

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.

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.

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 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.

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 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Die Aufnahme zeigt einen Blick auf den Jet in der Galaxie Messier 87 (M87) in polarisiertem Licht. Das Bild wurde mit dem in Chile betriebenen Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) aufgenommen, an dem die ESO als Partner beteiligt ist, und fängt den Teil des Jets mit einer Länge von 6000 Lichtjahren ein, der näher am Zentrum der Galaxie liegt. Die Linien markieren die Ausrichtung der Polarisation, die im Zusammenhang mit dem Magnetfeld in der abgebildeten Region steht. Die ALMA-Aufnahme zeigt also, wie die Struktur des Magnetfeldes entlang des Jets aussieht.

Die Event Horizon Telescope (EHT)-Kollaboration, die das erste Bild eines schwarzen Lochs erstellt hat, zeigt heute einen neuen Blick auf das gewaltige Objekt im Zentrum der Galaxie Messier 87 (M87): sein Aussehen in polarisiertem Licht. Es ist das erste Mal, dass Astronomen die Polarisation, eine Signatur von Magnetfeldern, so nah am Rande eines schwarzen Lochs messen konnten.

Dieses Bild zeigt die Ansicht der Polarisation des schwarzen Lochs in M87. Die Linien markieren die Ausrichtung der Polarisation, die mit dem Magnetfeld um den Schatten des schwarzen Lochs zusammenhängt.

Dieses zusammengesetzte Bild zeigt drei Ansichten der zentralen Region der Galaxie Messier 87 (M87) im polarisierten Licht. Die Galaxie hat ein supermassereiches schwarzes Loch in ihrem Zentrum und ist berühmt für ihre Jets, die weit über die Galaxie hinausreichen.

Eines der Bilder mit polarisiertem Licht, das mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile aufgenommen wurde, an dem die ESO beteiligt ist, zeigt einen Teil des Jets in polarisiertem Licht. Dieses Bild fängt den Teil des 6.000 Lichtjahre langen Jets 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.

Diese Weitwinkelaufnahme im sichtbaren Licht der Region um den fernen Quasar P172+18 wurde aus Bildern des Digitized Sky Survey 2 erstellt. Das Objekt selbst liegt sehr nahe am Zentrum und ist in diesem Bild nicht sichtbar, aber viele andere, viel näher gelegene Galaxien sind in dieser Ansicht zu erkennen.

Diese künstlerische Darstellung zeigt, wie der ferne Quasar P172+18 und seine Radiojets ausgesehen haben könnten. Bis heute (Anfang 2021) ist dies der am weitesten entfernte Quasar mit Radiojets, der jemals gefunden wurde. Er wurde mit Hilfe des Very Large Telescope der ESO untersucht. Er ist so weit entfernt, dass sein Licht etwa 13 Milliarden Jahre unterwegs war, bis es uns erreichte: Wir sehen ihn so, wie er war, als das Universum nur etwa 780 Millionen Jahre alt war.

Diese Illustration zeigt einen Stern (im Vordergrund), der eine Spaghettisierung erfährt, während er von einem supermassereichen schwarzen Loch (im Hintergrund) in einem "Tidal Disruption Event" angezogen wird. In einer neuen Studie, die mit Hilfe des Very Large Telescope der ESO und des New Technology Telescope der ESO durchgeführt wurde, fand ein Team von Astronomen heraus, dass ein schwarzes Loch beim Verschlingen eines Sterns Materie nach außen schleudern kann.

Diese Grafik zeigt den Standort von AT2019qiz, einem Tidal Disruption Event, im Sternbild Eridanus. Die Karte umfasst die meisten der Sterne, die unter guten Bedingungen mit bloßem Auge sichtbar sind. Der Standort von AT2019qiz ist durch einen roten Kreis gekennzeichnet.