Lue astrofysiikit todistaa: Mustat reikät heittävät varjoja. Toistaiseksi heidän olemassaolonsa on osoitettu vain epäsuorasti - heidän painovoimansa vaikutuksesta ympäristöönsä. Mutta uudet tietokonesimulaatiot osoittavat, kuinka painovoiman ansa voidaan visualisoida: Radioteleskoopit pystyivät jo tarkkailemaan varjoaan lähitulevaisuudessa. Astrofysiikot ovat kuvanneet näkymättömän varjon: mustan aukon rajan. Kuva on aavemainen: keskellä synkkää hehkua on pyöreä pimeysalue. Salaperäisesti rypytys tuntuu tuntemattomalta katsojaa kohti. Musta reikä painaa kolme miljoonaa kertaa aurinkoomme ja sijaitsee noin 26 000 valovuoden päässä - Linnunradan keskustassa.
Tähtitieteilijät Max Planckin radioastronomian instituutista Bonnissa ja Max Planckin maan ulkopuolisen fysiikan instituutista Garchingissa ovat jo todistaneet salaperäisen gravitaation ansaan muutama vuosi sitten. Mutta ne onnistuivat vain epäsuorasti: Painopiste petti itsensä sitä ympäröivien tähtijen liikkeillä. Uusi valokuva puolestaan ​​näyttää itse mustan aukon ulkorajan - sen tapahtumahorisontin. Hän ei ole paluuta. Mitään tapahtumahorisontin takana olevaa asiaa ei voida välttää säädyllisestä maelstromista. Jopa valo on liian hidas siihen. Mutta tapahtumahorisontin ulkopuolella olevat fotonit onnistuvat edelleen jättämään painovoiman ja saamaan meidät vinoilla tavoilla. Tämän säteilypilven keskellä valossa mustan aukon varjo on pyöreä. Koska musta reikä toimii itsessään gravitaatiolinssinä ja epämuodostuneesti deformoi valopolkua, sen tapahtumahorisontti näyttää suurenevan viisinkertaiseksi.
Kuitenkin valokuva on edelleen unelma tulevaisuudesta - tieteiskirjallisuus parhaassa merkityksessä. Kaunokirjallisuus, koska se on toistaiseksi olemassa vain tietokonesimulaationa. Mutta myös tiedettä, koska tämä simulointi perustuu kovaan tieteeseen - Einsteinin yleiseen suhteellisuusteoriaan. Heino Falcke Max Planckin radioastronomiainstituutista, Eric Agol Johns Hopkinsin yliopistosta Baltimoressa, Marylandissa ja Fulvio Melia Arizonan yliopistosta Tucsonissa ovat käyttäneet "säteen jäljitysohjelmaa" fotonien sekoitettujen polkujen laskemiseen. läpi mustan aukon kaareva huone. "Seuraat jokaisen fotonin polkua, joka lähetetään lähellä mustaa reikää takaisin tarkkailijalle", selittää Fulvio Melia. "Ohjelma laskee sitten mustan aukon vaikutuksen fotonien kulkuun ja aallonpituuteen." Tulos: tapahtumahorisontti on kuin varjo. "Tämä termi kuvaa hyvin sitä, mitä näet siellä", Heino Falcke selittää.
Tähtitieteellinen havaintotekniikka voisi pian ottaa todellisen kuvan mustan aukon varjosta. Temppu: radioteleskoopit on kytketty ympäri maailmaa muodostaen superteleskoopin, jolla on tuhansia kilometrejä kantapituutta. Tähtitieteilijät puhuvat VLBI - Very Long Baseline Interferometriasta. Vastaavasti terävät ovat kuvat. "Päivän päätöslauselmalla voimme jo nähdä radion lähteen, joka on kooltaan Bonnista peräisin olevan sinappinsiemenen etäisyydellä Los Angelesista", Falcke sanoo. "Nyt haluamme mennä askeleen pidemmälle ja löytää reikä tässä sinappisiemenessä." Tietokonelaskelmat osoittavat kuitenkin, että lyhyillä radioaalloilla mustan aukon varjo voidaan jo arvata. "Tällä hetkellä VLBI: n 1, 3 millimetrin aallonpituudella meillä ei todennäköisesti ole onnea. Mutta 0, 8 millimetrin kohdalla näen todellisen mahdollisuuden ", Falcke on vakuuttunut. Jos riittävä havaintoaika hyväksytään - mikä ei missään nimessä ole itsestään selvää kovan kilpailun edessä huipputeknisessä tähtitieteellisessä tutkimuksessa -, hän toivoo positiivista tulosta jo vuosikymmenellä. Max Planckin radioastronomian instituutin tähtitieteilijät työskentelevät jo VLBI: n mahdollistamiseksi lyhyemmillä aallonpituuksilla.

=== Rüdiger Vaas

© science.de

Suositeltava Toimituksen Valinta