So würde ein Schwarzes Loch, das von einer Akkretionsscheibe umgeben ist, aussehen! Das Licht wird durch sein Gravitatio
Die beeindruckenden Bilder der NASA und des Caltech zeigen, wie ein Schwarzes Loch aussieht, das von einer Akkretionsscheibe umgeben ist. Diese Scheibe entsteht durch die Verzerrung des Lichts, was uns hilft, Gravitationsfelder besser zu verstehen.
Die Bemühungen, die Natur dieser faszinierenden schwarzen Löcher besser zu verstehen, tragen Früchte. Dank neuer Forschungen, Studien und Projekte wurden neue Horizonte erreicht, die einige ihrer Geheimnisse enträtseln und unser Verständnis dieser kosmischen Giganten verändern.
Neue Ergebnisse in der Bildgebung von Schwarzen Löchern, die auf Forschungen von Wissenschaftlern des Jet Propulsion Laboratory der NASA und des Caltech beruhen , werfen ein neues Licht auf das Verhalten ihrer Gravitationsfelder und ihre Wechselwirkung mit dem Licht
Die am 17. Juli 2024 veröffentlichte Visualisierung des Astronomen Robert Hurt zeigt im Detail, wie das Licht durch die Schwerkraft um das Schwarze Loch herum gebogen wird und eine schnell rotierende Scheibe aus Gas und Staub bildet.
Diese neue Produktion hat nicht nur einmal mehr die von Einstein formulierte allgemeine Relativitätstheorie bestätigt , sondern auch unser Verständnis davon revolutioniert, wie der Weg des Lichts in Gegenwart eines Gravitationsfeldes abgelenkt und verformt wird.
Schwarze Löcher und die Verzerrung des Lichts: Die Gravitationsgrenze
Die starke Schwerkraft eines supermassiven schwarzen Lochs zieht alle Materie um sich herum an und absorbiert ständig außergewöhnliche Mengen an Gas und kosmischem Staub. Dieses Material ordnet sich in Form einer Scheibe um es herum an, verdichtet sich zu hoher Dichte und erhitzt sich auf extreme Temperaturen, bevor es den Ereignishorizont überschreitet.
Außerhalb dieses Raums beginnt sich der Weg des Lichts zu krümmen und erreicht Grenzen, die sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit liegen, wodurch die Scheibe unter dem Einfluss dieser intensiven Gravitationsfelder hell leuchtet.
Das von einer Akkretionsscheibe abgestrahlte Licht ist als „Relativistische Doppler-Emission“ bekannt, die die Helligkeit von Material, das sich uns entlang unserer Sichtlinie nähert, verstärkt und folglich die Helligkeit von Material, das sich entfernt, abschwächt.
Robert Hurt, Astronom am JPL-Caltech
Dies führt dazu, dass sich die Materie, die von der immensen Schwerkraft angezogen wird, schnell spiralförmig dreht und so die Akkretionsscheibe bildet. Darüber hinaus haben diese Scheiben auch die Fähigkeit, starke Energieemissionen in Form von Strahlung und Hochgeschwindigkeitsjets freizusetzen.
Akkretionsscheiben und Relativitätstheorie
Jüngste Forschungen haben gezeigt, dass Scheiben relativistische Jets erzeugen können, d. h. Ströme hochenergetischer Teilchen, die sich mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit fortbewegen. Die in dieser Studie aufgenommenen Bilder zeigen jedoch, wie Lichtverzerrungen in der Umgebung eines Schwarzen Lochs auftreten, allerdings unter Verwendung eines vereinfachten optischen Modells.
Wichtig ist, dass diese Animationen maßstabsinvariant sind, d. h. die Art und Weise, wie sich das Licht um ein Schwarzes Loch herum biegt, ist immer gleich, unabhängig von der Masse des Objekts.
Wäre das Schwarze Loch also zehnmal massereicher oder sogar zehnmal weiter entfernt, würde das Bild, das wir von seiner Akkretionsscheibe und seiner Gravitationsverformung sehen, möglicherweise genau dasselbe sein.
Die Erstellung von Visualisierungen und Modellen, um mehr über Schwarze Löcher und ihre Wechselwirkung mit Objekten im Universum zu erfahren, ist der Schlüssel zum Verständnis der Galaxiendynamik und ermöglicht es uns, der Entschlüsselung weiterer kosmischer Geheimnisse, wie z. B. der Sternbildung, immer näher zu kommen.