Schlagwort: Sgr A*

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Die Reise zum Mittelpunkt der Galaxis

Videocredit: ESO/MPE/Nick Risinger (skysurvey.org)/VISTA/J. Emerson/Digitized Sky Survey 2

Welche Wunder liegen im Zentrum unserer Galaxis? In Jules Vernes Science-Fiction-Klassiker „Die Reise zum Mittelpunkt der Erde“ begegnen Professor Liedenbrock und seine Forscherkollegen vielen seltsamen und aufregenden Wundern.

Astronomen kennen bereits einige der bizarren Objekte, die sich in unserem galaktischen Zentrum befinden. Dazu zählen riesige kosmische Staubwolken, helle Sternhaufen, wirbelnde Gasringe und sogar ein supermassives schwarzes Loch. Ein großer Teil des galaktischen Zentrums ist durch den dazwischenliegenden Staub und das Gas vor unserem Blick auf das sichtbare Licht abgeschirmt. Das kann jedoch mit anderen Formen der elektromagnetischen Strahlung erkundet werden.

Das hier gezeigte Video ist ein digitaler Zoom in das Zentrum der Milchstraße. Es beginnt mit sichtbaren Lichtbildern aus dem Digitized Sky Survey. Im weiteren Verlauf des Films wechselt das gezeigte Licht zu Staub durchdringendem Infrarot. Dabei werden Gaswolken sichtbar, von denen 2013 entdeckt wurde, dass sie in Richtung des zentralen Schwarzen Lochs fallen.

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Wirbelndes Magnetfeld um das zentrale Schwarze Loch der Galaxis

Vor einem schwarzen Hintergrund leuchtet eine Spiralstruktur aus Fäden, die von innen nach außen verlaufen. Die Fäden sind in einen orangefarbenen Hintergrund gebettet.

Bildcredit: EHT-Zusammenarbeit

Was geschieht um das große Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie? Es saugt Materie aus einer wirbelnden Scheibe an – einer Scheibe, die magnetisiert ist, wie jetzt bestätigt wurde. Vor kurzem wurde beobachtet, dass die Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs polarisiertes Licht aussendet. Das ist eine Strahlung, die häufig mit einer magnetisierten Quelle in Verbindung gebracht wird.

Das Bild zeigt eine Nahaufnahme von Sgr A*, dem zentralen Schwarzen Loch unserer Galaxie. Aufgenommen wurde sie von Radioteleskopen aus aller Welt, die am Event Horizon Telescope (EHT) Verbund beteiligt sind. Überlagert wird sie von gekrümmten Linien, die polarisiertes Licht anzeigen. Das wird wahrscheinlich von wirbelndem, magnetisiertem Gas emittiert, das bald in das Schwarze Loch mit einer Masse von mehr als 4 Millionen Sonnenmassen stürzen wird.

Der zentrale Teil dieses Bildes ist wahrscheinlich dunkel, weil zwischen uns und dem dunklen Ereignishorizont des Schwarzen Lochs nur wenig Gas zu sehen ist, welches auch Licht aussendet. Die fortgesetzte Beobachtung von Sgr A* und des zentralen Schwarzen Lochs der Galaxie M87 mit dem EHT könnte neue Erkenntnisse über die Schwerkraft Schwarzer Löcher und die Entstehung von Scheiben und Jets durch einfallende Materie liefern.

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Der Radiobogen im galaktischen Zentrum

Rechts unten im Bild leuchtet ein helles orangefarbenes Objekt, von dem nach links oben wolkige, dunklere orangefarbene Strukturen verlaufen. Oben verlaufen von links unten nach rechts oben orangefarbene Bögen.

Bildcredit: Ian Heywood (Oxford U.), SARAO

Wie entsteht diese ungewöhnliche gekrümmte Struktur nahe dem Zentrum unserer Galaxis? Die langen, parallelen Strahlen, die schräg über dieses Radiobild verlaufen, sind kollektiv als die Radiobögen im galaktischen Zentrum bekannt. Sie ragen aus der galaktischen Ebene heraus.

Der Radiobogen ist mit dem galaktischen Zentrum durch seltsame, gekrümmte Filamente verbunden, die als Arches bekannt sind. Die helle Radiostruktur rechts unten umgibt ein Schwarzes Loch im galaktischen Zentrum, das als Sagittarius A* bekannt ist.

Eine Ursprungshypothese besagt, dass die Geometrie des Radiobogens und der Arches entsteht, weil sie heißes Plasma enthalten, das entlang der Linien eines konstanten Magnetfeldes fließt. Bilder des Röntgenobservatoriums Chandra der NASA zeigen anscheinend, wie dieses Plasma mit einer kalten Gaswolke in der Nähe kollidiert.

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Galaxis am See

Das Bild zeigt die Milchstraße in einer Winternacht im August über dem argentinischen Trafulsee bei Neuquén.

Bildcredit und Bildrechte: Gerardo Ferrarino

Dieses 180-Grad-Panorama des Nachthimmels zeigt unsere Milchstraße, die sich in einer Winternacht im August über dem Horizont wölbte. Etwa um Mitternacht befand sich das galaktische Zentrum nahe am Zenit, darunter das klare Wasser des Trafulsees bei Neuquén im südamerikanischen Argentinien auf dem Planeten Erde.

Auch Zodiakallicht leuchtet am sehr dunklen Nachthimmel der Region, es ist Sonnenlicht, das vom Staub in der ekliptischen Ebene des Sonnensystems reflektiert wird. Das zarte Lichtband reicht von den fernen, verschneiten Gipfeln aufwärts zum Zentrum der Galaxis.

Am linken Ende vom Bogen der Milchstraße findet ihr Alpha und Beta Centauri, die stellaren Leuchtfeuer der Südhalbkugel. Nahe am Horizont spiegelt sich der helle Stern Wega im ruhigen Bergsee.

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EHT zeigt das Schwarze Loch in der Milchstraße

Das Event Horizon Telescope (EHT) zeigt ein Bild vom Schwarzen Loch Sgr A* in unserer Milchstraße, es befindet sich im Sternbild Schütze.

Bildcredit: Röntgen – NASA/CXC/SAO, Infrarot – NASA/HST/STScI; Einschub: Radio – Arbeitsgruppe Event Horizon Telescope

Ein Schwarzes Loch haust im Zentrum der Milchstraße. Es wurde beobachtet, dass Sterne um ein sehr massereiches, kompaktes Objekt kreisen, das als Sgr A* (gesprochen: „Sagittarius A Stern„) bezeichnet wird. Doch dieses soeben veröffentlichte Radiobild (Einschub) des auf der Erde stationierten Event Horizon Telescope (EHT) ist der erste direkte Nachweis des zentralen Schwarzen Lochs in der Milchstraße.

Wie von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt, krümmt die starke Gravitation des vier Millionen Sonnenmassen schweren Schwarzen Lochs das Licht und erzeugt einen schattenartigen dunklen Zentralbereich. Dieser ist von einer hellen, ringähnlichen Struktur umgeben.

Begleitende Beobachtungen mit Weltraumteleskopen und Observatorien auf der Erde bieten einen umfassenderen Blick auf die dynamische Umgebung des galaktischen Zentrums und zeigen das Bild des Schwarzen Lochs vom Event Horizon Telescope im Kontext. Das Hauptbild entstand aus Röntgendaten von Chandra sowie Infrarotdaten von Hubble.

Das große Bild ist etwa 7 Lichtjahre breit, der kleine Bildeinschub vom Event Horizon Telescope umfasst nur 10 Lichtminuten im Zentrum unserer Galaxis, das etwa 27.000 Lichtjahre entfernt ist.

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MeerKAT: Das galaktische Zentrum im Radiobereich

Das MeerKAT-Array aus 64 Radioantennen in Südafrika zeigt viele Details von Sgr A* im Zentrum der Milchstraße.

Bildcredit: Ian Heywood (Oxford U.), SARAO; Farbbearbeitung: Juan Carlos Munoz-Mateos (ESO)

Beschreibung: Was passiert im Zentrum unserer Galaxis? Das ist mit optischen Teleskopen schwer zu erkennen, da sichtbares Licht vom interstellaren Staub verdeckt wird. Doch in anderen Bandbreiten des Lichts wie Radio kann das galaktische Zentrum abgebildet werden und erweist sich als ziemlich interessanter, aktiver Ort.

Oben seht ihr das aktuellste Bild vom Zentrum unserer Milchstraße, aufgenommen mit dem MeerKAT-Array aus 64 Radioantennen in Südafrika. Es ist viermal so breit wie die Winkelgröße des Mondes (2 Grad), also beeindruckend groß und detailreich. Viele bekannte Quellen sind deutlich abgebildet, darunter etliche mit dem Kürzel Sgr, da das galaktische Zentrum in Richtung des Sternbildes Schütze (Sagittarius) liegt. In der Bildmitte seht ihr Sgr A* mit dem sehr massereichen Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße. Andere hier gezeigte Quellen sind weniger gut erforscht, etwa der Bogen links neben Sgr A* sowie zahlreiche faserartige Strukturen.

Zu den Zielen für MeerKAT gehört die Suche nach Radioemissionen von neutralem Wasserstoff aus einem viel jüngeren Universum sowie kurze, weit entfernte Radioblitze.

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Sonnwendsonne und Milchstraße

Die heutige Position der Sonne zur Sonnenwende im Sternbild Schütze.

Kompositbild-Credit und Bildrechte: Stefan Seip (TWAN)

Beschreibung: Wir begrüßen die Sonnenwende im Dezember. Heute ist der erste Tag des Winters im Norden und des Sommers auf der Südhalbkugel. Sonnenwende und Äquinoktium sind astronomische Markierungen der Jahreszeiten, die Daten richten sich nach der Sonnenposition auf ihrer jährlichen Reise entlang der Ekliptik am Himmel des Planeten Erde.

Bei der heutigen Sonnenwende erreicht die Sonne um 15:59 UTC ihre größte südliche Deklination von -23,5 Grad, ihr Rektaszensionswinkel auf der Himmelskugel beträgt 18 Stunden. Damit steht die Sonne in Richtung des Sternbildes Schütze nahe dem Zentrum unserer Milchstraße.

Wenn ihr die heutige Sonnwendsonne vor den blassen Sternen und Nebeln im Hintergrund sehen könntet (das ist wirklich schwierig, besonders tagsüber…), wäre eure Aussicht so ähnlich wie dieses Kompositpanorama. Dafür wurden Bilder unserer schönen Galaxis unter dem dunklen Nachthimmel von Namibia fotografiert und zu dieser Panorama-Ansicht zusammengefügt. Von einem Schnappschuss vom 21. Dezember 2015 wurde die Sonne digital als gleißender Stern eingefügt, und zwar an der heutigen Position der nördlichen Wintersonnenwende nahe dem Zentrum der Milchstraße.

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Das galaktische Zentrum mit Sternen, Gas und Magnetismus

Dieses detailreiche Panorama von Chandra und MeerKAT zeigt das galaktische Zentrum mit zahlreichen, komplexen Wechselwirkungen.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/UMass/Q.D. Wang; Radio: NRF/SARAO/MeerKAT

Beschreibung: Was passiert um das Zentrum unserer Galaxis? Um das herauszufinden, wurde kürzlich ein detailreiches Panorama erstellt, das die Regionen knapp über und unter der galaktischen Ebene in Radiowellen und Röntgenlicht erforscht. Das Röntgenlicht wurde mit dem Chandra-Observatorium aufgenommen, es ist orangefarben (heiß), grün (heißer) und violett (am heißesten) abgebildet und wurde über ein hochdetailliertes Bild in Radiowellen in Grau gelegt, das vom MeerKAT–Teleskop stammt.

Die Wechselwirkungen sind zahlreich und komplex. Galaktische Ungeheuer wie expandierende Supernovaüberreste, heiße Winde von neu entstandenen Sternen, ungewöhnlich starke, kollidierende Magnetfelder und ein zentrales, sehr massereiches Schwarzes Loch kämpfen in einem Raum, der nur 1000 Lichtjahre groß ist. Die dünnen, hellen Streifen stammen anscheinend von verdrehten und neu verknüpften Magnetfeldern in kollidierenden Regionen, die eine Art energiereiches innergalaktisches Weltraumwetter erzeugen, ähnlich wie jenes, das unsere Sonne erzeugt.

Weitere Beobachtungen und Forschungen versprechen, nicht nur mehr Licht auf die Geschichte und Entwicklung unserer Galaxis zu werfen, sondern auch auf die Entwicklung aller Galaxien.

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