Schwarze Löcher sehen alle wie Donuts aus, unabhängig von ihrer Größe

Eskere Guru

Die Veröffentlichung eines bemerkenswerten Bildes des Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Galaxie ist nicht nur eine unglaubliche wissenschaftliche Leistung – es stimmt auch genau mit Vorhersagen darüber überein, was Schwarze Löcher sind und wie diese seltsamen Objekte durch die Kraft der Schwerkraft entstehen.

Das Schwarze Loch, Sagittarius A* genannt, ist ein Typ, der als supermassereiches Schwarzes Loch bezeichnet wird und im Zentrum fast aller Galaxien zu finden ist. Unserer ist für solche Riesen am kleineren Ende: Mit 4,3 Millionen Sonnenmassen ist er viel kleiner als andere Monster wie Messier 87 , das 2019 abgebildet wurde und 6,5 Milliarden Sonnenmassen hat.

Die EHT-Kollaboration erstellte eine Flut von Bildern von Sagittarius A* mit Raytracing, einer Technik, die die Eigenschaften des Schwarzen Lochs auf der Grundlage von Daten visualisiert, die mit dem Radioteleskop-Array gesammelt wurden, und Vorhersagen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie. Die hier gezeigten Bilder wurden von Chi-kwan Chan aus UArizona erstellt.
Die EHT-Kollaboration erstellte eine Flut von Bildern von Sagittarius A* mit Raytracing, einer Technik, die die Eigenschaften des Schwarzen Lochs auf der Grundlage von Daten visualisiert, die mit dem Radioteleskop-Array gesammelt wurden, und Vorhersagen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie. Die hier gezeigten Bilder wurden von Chi-kwan Chan aus UArizona erstellt. Ben Prather/EHT Theory Working Group/Chi-Kwan Chan

Die Bilder dieser beiden Schwarzen Löcher sehen jedoch bemerkenswert ähnlich aus und zeigen beide eine charakteristische Donut-Form. Und das stimmt genau mit den Vorhersagen der Physiker überein, die besagten, dass Schwarze Löcher unabhängig von ihrer Größe gleich aussehen würden.

„Die Tatsache, dass das Licht wie ein Ring mit dem schwarzen Schatten darin erscheint, sagt Ihnen, dass es sich um reine Schwerkraft handelt“, erklärte Dimitrios Psaltis, Forscher des Schwarzen Lochs von der University of Arizona, in einer Erklärung . „Das alles wird von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt, der einzigen Theorie im Kosmos, die sich nicht um den Maßstab kümmert.“

Diese Skalierung ist ungewöhnlich, weil die meisten Dinge, die in verschiedenen Maßstäben existieren, sehr unterschiedlich aussehen – Psaltis nennt das Beispiel einer Ameise und eines Elefanten, die unter anderem aufgrund der Art und Weise, wie ihre Masse gestützt wird, sehr unterschiedlich aussehen. Aber schwarze Löcher sind nicht so, wie es scheint, da sie gleich sind, ob groß oder klein. Messier 87 ist 1.500 Mal massereicher als Sagittarius A* und auch wesentlich größer, wie Sie in einem Vergleichsbild der Europäischen Südsternwarte sehen können. Aber die beiden sehen sich sehr ähnlich.

Größenvergleich der beiden Schwarzen Löcher, die von der Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration abgebildet wurden: M87* im Herzen der Galaxie Messier 87 und Sagittarius A* (Sgr A*) im Zentrum der Milchstraße.
Größenvergleich der beiden Schwarzen Löcher, die von der Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration abgebildet wurden: M87* im Herzen der Galaxie Messier 87 und Sagittarius A* (Sgr A*) im Zentrum der Milchstraße. EHT-Kollaboration (Danksagung: Lia Medeiros, xkcd)

Das bedeutet, dass selbst sehr kleine Schwarze Löcher, wenn wir sie abbilden könnten, wie die Bilder von Sagittarius A* und Messier 87 aussehen würden. Sie alle würden diese ähnliche Donut-Form zeigen.

„Wohin wir auch schauen, sollten wir Donuts sehen, und sie sollten alle mehr oder weniger gleich aussehen“, sagte Psaltis, „und der Grund dafür ist – neben der Tatsache, dass es unsere Vorhersage bestätigt – dass es niemandem gefällt. In der Physik neigen wir dazu, eine Welt abzulehnen, in der die Dinge keinen Ankerpunkt, keine definierte Skala haben.“