Polarisiertes Licht: Auch Aufnahme von Sagittarius A* verweist auf Magnetfelder

Obwohl das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße tausendmal kleiner ist als das der Galaxie M87, haben beide ähnliche Magnetfelder. Das haben neue Analysen des Event Horizon Telescopes (EHT) ergeben, für die polarisiertes Licht von Sagittarius A* (Sgr A*) untersucht wurde. Für das Schwarze Loch von M87 war solch eine Aufnahme bereits vor drei Jahren veröffentlicht worden, die der aktuellen Aufnahme von Sgr A* erstaunlich ähnlich ist. Die Stichprobe lege nahe, dass starke, verdrehte und geordnete Magnetfelder ein universelles Merkmal derartiger Strukturen seien, heißt es.

Gemeinsamkeiten trotz Größenunterschied

Licht kann durch starke Magnetfelder an der Emissionsquelle polarisiert werden. Während die Schwingungsrichtung einzelner Lichtwellen normalerweise zufällig ist, schwingen polarisierte Lichtwellen dann in einer Ebene. Polarisiertes Licht ermöglicht deshalb einen Blick auf diese Quelle und im Fall von Sgr A* auf die dortigen Magnetfelder. Die können regelrecht kartiert werden. "Über das polarisierte Licht erfahren wir viel mehr über die Astrophysik, die Eigenschaften des Gases und die Prozesse, die beim Wachsen eines schwarzen Lochs ablaufen", erläutert Angelo Ricarte von der Universität Harvard. Insgesamt habe man damit nun erfahren, "dass starke und geordnete Magnetfelder entscheidend dafür sind, wie Schwarze Löcher mit dem Gas und der Materie um sie herum wechselwirken", ergänzt Sara Issaoun vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Sagittarius A* wird bereits seit Jahrzehnten erforscht, lange wurden dazu vor allem die Bahnen von Sternen vermessen, die das Gebilde vergleichsweise nah umkreisen. Im Frühjahr 2022 wurde dann die erste direkte Aufnahme des Objekts veröffentlicht. Das war der "überragende visuelle Beweis dafür", dass es sich bei dem Objekt tatsächlich um das beschriebene Schwarze Loch handelt. Vorher war immer wieder versucht worden, die Beobachtungen anders zu erklären – etwa mithilfe Dunkler Materie. Später wurde ermittelt, dass in dem Objekt im Zentrum der Milchstraße 4,297 Millionen Sonnenmassen auf einem Gebiet konzentriert sind, das kleiner ist als der Umlaufradius der Venus um unsere Sonne. Sgr A* ist damit deutlich kleiner als das supermassereiche Schwarze Loch von M87, das als erstes direkt abgebildet wurde. Das ist aber auch 55 Millionen Lichtjahre von uns entfernt, Sgr A* nur etwa 27.000 Lichtjahre.

Das Event Horizon Telescope (EHT) ist ein Radioteleskopverbund aus Instrumenten auf dem gesamten Globus, durch deren Zusammenschluss entsteht ein virtuelles Observatorium der Größe unseres Heimatplaneten. Zwei davon stehen in Europa, das größte ist das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile. Das soll nun erweitert werden und werde auch bei künftigen Beobachtungskampagnen eine zentrale Rolle spielen, kündigt die ESO an. Weil auch immer mehr Instrumente zum EHT zusammengeschaltet werden, würden die damit gemachten Aufnahmen mit jedem Jahr besser, geplant sind laut ESO bald auch hochwertige Filme von Sgr A*. Schon kommenden Monat sollen die Instrumente zum nächsten Mal zusammengeschaltet und auf Sgr A* gerichtet werden. Die Forschungsarbeiten zu den dortigen Magnetfeldern sind jetzt in The Astrophysical Journal Letters erschienen.

(mho)