Bahnbrechende Klarheit bei erdgebundenen Teleskopen: neues Zeitalter in der Astronomie angebrochen

BerlinDas Event Horizon Telescope (EHT) Team erreichte kürzlich die klarste Erd-Beobachtung aller Zeiten. Sie verwendeten dabei unter anderem das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), um Licht von weit entfernten Galaxien bei einer Frequenz von etwa 345 GHz zu beobachten. Diese Frequenz entspricht einer Wellenlänge von 0,87 mm und führt zu erheblich schärferen Bildern als zuvor.

Zur Bedeutung dieses Erfolgs:

• Die Zusammenarbeit nutzte sehr lange Basisinterferometrie (VLBI), um weltweit mehrere Radiosternwarten zu verknüpfen und so ein virtuelles Teleskop von der Größe der Erde zu schaffen.
• Das Team führte ein Pilotprojekt durch, bei dem ferne, helle Galaxien beobachtet wurden, um ihre Techniken bei der neuen Wellenlänge zu validieren.
• Die höchste erreichte Auflösung betrug 19 Mikro-Bogensekunden, ein Rekord für bodengebundene Teleskope.

Um bessere Bilder mit Teleskopen zu erhalten, setzen Wissenschaftler oft größere Teleskope ein oder stellen sie weiter auseinander. Da das EHT bereits die größtmögliche Entfernung auf der Erde genutzt hat, entschieden sie sich, auf kürzere Wellenlängen umzusteigen. Diese kürzeren Wellenlängen sorgen für schärfere Bilder und ermöglichen es den Wissenschaftlern, bei der Beobachtung von Schwarzen Löchern deutlich mehr Details zu erkennen.

Alexander Raymond vom Jet Propulsion Laboratory erklärte, dass die EHT-Bilder dank der Verwendung der 0,87-mm-Wellenlänge um 50 % klarer wurden. Diese Verbesserung ist entscheidend für das Studium der Regionen direkt außerhalb supermassereicher Schwarzer Löcher und könnte zur Entdeckung neuer Eigenschaften und Verhaltensweisen beitragen.

Herausforderungen beim Beobachten bei 0,87 mm:

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Die technische Leistung, bei 0,87 mm zu beobachten, ist bemerkenswert aufgrund mehrerer Herausforderungen:

• Wasserdampf in der Atmosphäre absorbiert Wellen bei 0,87 mm stärker als bei längeren Wellenlängen, was den Empfang des Signals erschwert.
• Kürzere Wellenlängen sind stärker durch atmosphärische Turbulenzen und Rauschen beeinträchtigt.
• Globale Wetterbedingungen können atmosphärisch empfindliche Beobachtungen stören.

Wir haben diese Probleme durch die Entwicklung besserer Radioteleskope gelöst, die kürzere Wellenlängen erfassen können. Diese Verbesserungen ermöglichen es uns, Schwarze Löcher detaillierter zu untersuchen und kleinere sowie dunklere Schwarze Löcher zu entdecken.

Der Astrophysiker Sheperd Doeleman vom Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian betonte, dass die Beobachtung der Gasdynamik um Schwarze Löcher in unterschiedlichen Wellenlängen entscheidend ist, um die Mechanismen zu verstehen, durch die Schwarze Löcher Materie anziehen und mächtige Jets ausstoßen. Dies könnte einige der Rätsel um das Verhalten Schwarzer Löcher lösen.

Thomas Krichbaum vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie erklärte, dass zukünftige Beobachtungen mit IRAM-Teleskopen sowie ALMA und APEX gleichzeitig Bilder bei 1,3 mm und 0,87 mm liefern werden. Diese Methode wird helfen, mehr Details zu erkennen und unser Verständnis von Schwarzen Löchern und ihrer Umgebung zu verbessern.