[REVIEW] : Hat das Event Horizon Telescope das supermassereiche Schwarze Loch der Milchstraße Sgr A* gefilmt?

Wir erinnern uns, dass das internationale Team des Event Horizon Telescope (EHT) unter der Leitung von Shep Doeleman, Forscher am Harvard-Smithsonian Astrophysics Center, am Mittwoch, dem 10. April 2019, um 15:00 Uhr in Frankreich auf die Titelseite der Weltnachrichten gelangt war durch die Veröffentlichung des historischen Bildes des mutmaßlichen supermassereichen Schwarzen Lochs M87*. Sie befindet sich im Zentrum der großen elliptischen Galaxie M87, die etwa 53 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt liegt.

Erinnern wir uns daran, dass das einzige, was ein Schwarzes Loch definiert, die Möglichkeit ist, die Grenzen einer virtuellen geschlossenen Oberfläche zu identifizieren, die einen Bereich der Raumzeit umgibt, aus dem man nicht entkommen kann, ohne die Lichtgeschwindigkeit überschreiten zu können, was die Physik kennt verbietet. Der Zustand von Materie und Raumzeit unter dieser Oberfläche in einem Schwarzen Loch ist unbekannt, und selbst wenn die Relativitätstheorie allein das Auftreten einer Singularität im Kern des Schwarzen Lochs impliziert, wo die Krümmung der Raumzeit unendlich ist und die Dichte der Materie ebenso viel (wie der Nobelpreis für Physik Roger Penrose gezeigt hat) wissen wir nicht. Tatsächlich deuten die uns von Heisenberg und Schrödinger offenbarten Gesetze der Quantenmechanik, die den sogenannten Schaum der Raumzeit beschreiben, stark darauf hin, dass so etwas wahrscheinlich nicht passiert.

Schließlich kann es gut sein, dass die Objekte, die wir mit Schwarzen Löchern verwechseln, in Wirklichkeit fast ebenso kompakte Sterne sind, sich also aus astrophysikalischer Sicht in vielerlei Hinsicht wie Schwarze Löcher verhalten, aber ohne tatsächlichen Ereignishorizont, also nicht als Schwarze Löcher Hawking selbst hatte es sich vorgestellt. Es könnten Bälle aus Superstrings, Gravastars und sogar Wurmlöchern sein!

Leider war an diesem Mittwoch, dem 10. April 2019, kein Bild des supermassereichen Schwarzen Lochs der Milchstraße, das mit der berühmten Radioquelle Sagittarius A* (kurz Sgr A*) assoziiert ist, gezeigt worden, da die vom internationalen Netzwerk gesammelten Daten von Radioteleskope, die es ermöglichten, ein virtuelles Instrument von fast der Größe der Erde zu erhalten, um das für die Beobachtungen erforderliche Auflösungsvermögen zu erreichen, hatten sich als schwieriger als erwartet erwiesen. Die Forscher der EHT-Kollaboration nahmen jedoch weiterhin neue Daten auf und verbesserten ihre Verarbeitung.

Unnötig zu sagen, dass die Spannung seit mehr als einer Woche nach einer Ankündigung steigt, die uns Neuigkeiten bezüglich Sgr A* verspricht.

Dies war eine gemeinsame Erklärung der Europäischen Südsternwarte (ESO) und des Event Horizon Telescope (EHT), in der erklärt wurde, dass es dank des globalen Dorfes und des WWW am 12. Mai 2022 eine Online-Konferenz zu diesem Thema geben wird, die wir können verfolgen Sie ab 15:00 Uhr live in Frankreich.

Erinnern wir uns als Auftakt zu dieser Konferenz und um uns ihren Inhalt vorzustellen, daran, was Shep Doeleman AFP im Jahr 2019 erklärte: „Jahrelang habe ich den Leuten gesagt, dass wir das Bild eines Schwarzen Lochs erhalten würden, und sie haben es mir gesagt würde mir glauben, wenn sie sie sahen. Die wissenschaftliche Gemeinschaft äußerte eine gewisse Skepsis, was normal ist. Wenn man endlich den Beweis bekommt, wenn man einen solchen Durchbruch erzielt, fühlt man wirklich die Genugtuung, ein neues Forschungsgebiet ins Leben gerufen zu haben, fährt er fort. Wir befinden uns jetzt im Zeitalter hochpräziser Bilder von Schwarzen Löchern. Wir können zum ersten Mal Raum-Zeit-Karten erstellen.“ Besser, so der Astrophysiker, arbeiteten seine Kollegen schon damals daran, aus den Bergen aufgezeichneter Daten ein Video zu produzieren. „Bis zum Ende des nächsten Jahrzehnts werden wir qualitativ hochwertige Echtzeitfilme von Schwarzen Löchern machen, die nicht nur ihr Aussehen, sondern auch ihr Verhalten auf der kosmischen Bühne enthüllen“, sagte Shep Doeleman.

Er erklärte auch, dass wir gerade wegen der sehr dynamischen und turbulenten Ansammlung von Materie auf dem zentralen Schwarzen Loch der Milchstraße noch kein Bild von Sgr A* hatten. Das bedeutet aber auch ganz genau, dass man Bilder erhalten sollte, die eine deutliche zeitliche Entwicklung zeigen. „Es dauert etwa einen Monat, bis Materie um M87* zirkuliert. Aber für Schütze A* dauert es nur eine halbe Stunde. In einer Nacht der Beobachtung kann Sgr A* vor uns wechseln“, fügte er hinzu und erklärte auch: „Es ist möglich, dass wir einen ziemlich rohen ersten Film machen. Idealerweise wären mehr Teleskope entweder auf der Erde oder im Erdorbit nötig, um die Auflösung zu erhöhen. Aber wir werden dies im Laufe der Zeit verfeinern. Es wird vielleicht wie die ersten Filme des Kinos“.

Denken Sie schließlich daran, dass es der französische Astrophysiker und Kosmologe Jean-Pierre Luminet war, der Ende der 1970er Jahre der erste war, wie er mehrfach und mit vielen Details in der französischen und englischen Version des Blogs erklärte, den Futura ihm zur Verfügung stellte auf einem Computer die visuelle Erscheinung eines Schwarzen Lochs zu berechnen, das von einer Akkretionsscheibe umgeben ist. Mit seinem Kollegen Jean-Alain Marck führte er dann Simulationen durch, die das Aussehen eines solchen Objekts aus mehreren Blickwinkeln zeigten, und wir können daher davon ausgehen, dass wir in der Lage sein werden, Vergleiche zwischen M87* und Sgr A* anzustellen, die nicht unter derselben Ausrichtung dargestellt werden sollten die Augen der Noosphäre.

Die Mitglieder der EHT-Kollaboration könnten uns daher morgen mit atemberaubenden Bildern von Sgr A* überraschen. Wir können auch vernünftigerweise neue Einschränkungen für neue Physik erwarten, die Einsteins Relativitätstheorie ersetzen könnten, und natürlich auch für die Existenz oder Nichtexistenz eines Ereignishorizonts.

Tatsächlich ist Einsteins allgemeine Relativitätstheorie nicht die einzig mögliche, die mit der eingeschränkten Relativitätstheorie vereinbar ist und auf der Möglichkeit einer Krümmung der Raumzeit basiert. Verschiedene Gleichungen, die in bestimmten Situationen auf die von Einstein reduziert werden, ebenso wie es bei den Gleichungen von Newton der Fall war, die Grenzfälle von denen von Einstein sind, werden tatsächlich seit mehr als 50 Jahren betrachtet und untersucht, wie die berühmten Tensortheorien – Skalare.

Die Invalidierung von Einsteins Theorie zugunsten dieser Varianten könnte uns Schlüssel liefern, um die Rätsel im Zusammenhang mit dunkler Materie und dunkler Energie zu lösen. Umgekehrt wird angenommen, dass supermassereiche Schwarze Löcher eine äußere Raumzeitgeometrie besitzen, die der eines rotierenden Kerr-Schwarzen Lochs entspricht. Das impliziert sehr präzise Bewegungen der Materie und ebenso präzise Bahnen der Lichtstrahlen, die von der aufgeheizten Materie einer Akkretionsscheibe um bestimmte Schwarze Löcher erzeugt werden.