Hi,
die Simulationen sind tatsächlich richtig richtig ähnlich wenn man noch die begrenzte Auflösung des realen Bildes hinzunimmt. Da lernt man sogar etwas daraus, denn die simulierte Konfiguration die ein dem echten möglichst ähnliches Bild liefert, ist wahrscheinlich auch nicht weit weg vom realen Aussehen des Objektes...
Moin,
wobei - was mich dabei fasziniert - allein die Zusammenführung der immensen Mengen an Daten von doch stark unterschiedlicher Hardware ein spannendes Thema gewesen sein, denn die Signalantwort jedes Empfängers ist eine charaktieristische, das alles zu kalibrieren, zu normieren, "entfehlern" und dann zusammenzusetzen finde ich fast noch eine stärkere Leistung als das Bild ansich - ohne dessen Bedeutung in irgendeinem und wenn infinitesimalen Maß schmälern zu wollen. Allein der Nachweis des Machbaren - vergleichbar mit den ersten Erfolgen von LIGO & Co. - bringt die Prozesskette für weiteres Improvement in Gang und stellt neue, mächtige Werkzeuge bereit für die nächsten Schritte, das wird den Nachhall dieser Momentleistung "Bild" bei weitem überleben.
CS
Jörg
Hallo bester Dominik, vielen Dank für die kompetenten Antworten!
Hallo Dominik,
vielen Dank für deine Antworten und Erklärungen.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wegen der starken Krümmung der Raumzeit gibt es einen Bereich der größer ist als der Ereignishorizont, aus dem aber Photonen dennoch nichtmehr auf ungebundenen Bahnen und damit zu uns gelangen können.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ich denke, diese Einbeziehung relativistischer Effekte ist es, die die Deutung des "Bildes" für den, der nicht jeden Tag solche Ergebnisse vor Augen hat, so schwierig macht.
Hi,
ja klar! Man kann sich immerhin näherungsweise aber etwas vorstellen: Auch im Sonnensystem gibt es doch gebundene Bahnen die dennoch nicht zum Absturz in die Sonne führen. Also für ganz normale Objekte. Wenn man nun von aussen auf den Fluss von Himmelskörpern (Kometen oder Asteroiden z.B.) schauen würde die aus dem Sonnensystem entkommen, nun, dann wären das eben auch diejenigen nicht dabei, die auf stabilen Bahnen die Sonne umkreisen.
Viele Grüsse,
Dominik
Hallo,
in dem Artikel unter https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab0f43
findet sich eine schöne Gegenüberstellung des veröffentlichten Bildes, des theoretischen Modells und des theoretischen Modells nach einer Convolution.
Und auf der Überblicksseite gibt es alle aktuellen Artikel in der Sonderausgabe der ApJL:
https://iopscience.iop.org/jou…41-8205/page/Focus_on_EHT
Gruß
Stefan
Hallo Zusammen!
Danke für den interessanten Bericht und die Antworten!
Ich muss sagen bin wirklich fasziniert, zuerst der geglückte Nachweis der Gravitationswellen und jetzt diese Aufnahme eines realen SL - super Arbeit. Irgendwie geht es gerade Schlag auf Schlag, bin gespannt auf die nächsten Jahre!
Viele Grüße,
Karl
Hallo zusammen,
mega interessant und es freut mich rießig für das gesamte Team. Ein sehr schönes Foto, dass auch zurecht durch die Presse ging.
Für mich als Wissenschaftler, wenn auch aus einem völlig anderen Bereich, ist das Foto aber nur vollständig wie es in Figure 1 der Veröffentlichung datgestellt ist. Da geht mir das Herz auf, ohne dass ich den Artikel lesen muss oder wissen müsste worum es sich handelt. Es könnte alles Mögliche sein und zeigt doch auf einen Blick wie hochwertig die geleistete Arbeit ist. Fast schon unheimlich. Ich hätte ehrlich gesagt Angst gehabt so perfekte Ergebnisse zu veröffentlichen, aber deswegen hats wahrscheinlich auch so lange gedauert 
Nochmals Glückwunsch und hoffentlich auf viele weitere Beobachtungen.
Stefan
Ganz ehrlich, das ist aber doch Heinos Privatsache. Der Journalist scheint danach gefragt zu haben und habt eben eine ehrlich Antwort bekommen. Er ist ein aufrichtiger, hervorragender Wissenschaftler und übrigens auch ein sehr guter Wissens-Vermittler. Und Jahrzehnte geduldiger Arbeit wurden mit einem tollen Resultat belohnt, das sollte doch für sich stehen!
Es sagt doch auch keiner, dass es nicht berichtet werden soll. Er hat doch bereitwillig auf die Frage Auskunft gegeben! Ich sehe nur einfach nicht, was das mit dem Bild eines Schwarzen Lochs zu tun hat, das ist alles...
Vorab erstmal vielen Dank für die gesammelten Hintergrundinfos.
Ich bin seid der Veröffentlichung echt fasziniert von dem Ergebnis/dem Bild!!
Ich hätte da ein generelle Frage zu einem schwarzen Loch:
Es heißt, dass die Gravitation so hoch ist, dass Nichts dem Ereignishorizont entfliehen kann!
Gravitation ist doch eine Kraft die "gegenseitig" wirkt und in Abhängigkeit zur Maße steht!?!
Könnte man sich da nicht theoretisch vorstellen, dass man eine Sonde von extrem kleiner Maße an einem extrem festen, hitzebeständigem und reißfesten Seil in den Ereignishorizont abläßt und diese dann wieder "herauszieht"?
Durch die kleine Maße wäre die Gravitation die wirken könnte nicht "so" groß und von außen kann man ungleich mehr Energie zu herausziehen auf die "kleine" Sonde einwirken lassen als z.B. mit einem Eigenantrieb der dann ja ebenfalls nur sehr klein sein könnte. Weiter würde sich mit der Energiequellen außerhalb des Ereignishorizontes die Veränderung der physischen Gesetzte zumindest nicht auf diese auswirken.
Klar, dazu müsste man erst mal in "Schlagdistanz" zu einem SL kommen.
Ich würde nur gerne wissen, ob ich damit total falsch liege oder ob das zu mindestens denkbar erscheint?
Hi,
das geht leider grundsätzlich nicht. Für jedes Objekt gibt es eine gewisse Energiemenge die man hineinstecken muss um es von der Oberfläche eines bestimmten Himmelskörpers zu lösen. Egal ob man das nun in Form von Geschwindigkeit tut, oder durch Zug an einem Seil. Bei Überschreiten des Ereignishorizontes wird diese Energiemenge unendlich groß, das heisst keine Kraft der Welt kann das Objekt mehr aus dem Schwarzen Loch befreien...
Viele Grüsse,
Dominik
Nun, "ungleich mehr" wird wohl leider nicht an unendlich herankommen [:(]
Aber vielen Dank für die schnelle Antwort, wieder ein wenig dazugelernt [:)]
Danke und Grüße
Florian
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: karl.reitsch</i>
<br />Hallo Zusammen!
Danke für den interessanten Bericht und die Antworten!
Ich muss sagen bin wirklich fasziniert, zuerst der geglückte Nachweis der Gravitationswellen und jetzt diese Aufnahme eines realen SL - super Arbeit. Irgendwie geht es gerade Schlag auf Schlag, bin gespannt auf die nächsten Jahre!
Vielleicht wird die Aktivität aktuell ja mal wieder mit einem Nobelpreis belohnt ...
Viele Grüße,
Karl
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Hallo Karl,
wie Dir geht es mir auch gerade, es ist wirklich spannend zu sehen, was gerade abgeht. Es scheint so zu sein, dass immer wieder Phasen eintreten, wo sich die Dinge irgendwie beflügeln, man darf sich glücklich schätzen, in so einer Zeit zu leben. Vergiß Cern nicht, da haben sich in den letzten Jahren auch enorme Dinge getan. Ich bin gespannt, was da noch kommt.
CS
Jörg
Hallo,
ist das - aus astrophysikalischer Sicht - tatsächlich so spannend? Für mich - als Fachfremder - waren die Abbildung des "Schwarzen Lochs", die Messung der Gravitationswellen und der Nachweis des Higgs-Bosons eher Meisterleistungen der Messtechnik und Datenanalyse als solche der (theoretischen) Astrophysik/Elementarteilchenphysik.
Es würde mich wirklich interessieren, ob diese drei Nachweise signifikante Folgen für die Theorieentwicklung in ihren jeweiligen Disziplinen hatten oder voraussichtlich haben werden.
Gruß
Stefan
Hallo,
Hawking postulierte ja eine Strahlung (Hawking-Strahlung) die, soweit ich das verstanden habe, beim Eintritt von Materie ins SL entsteht.
Ich zitiere hier mal aus der SZ:
"Virtuelle Teilchen-Antiteilchen-Paare werden auseinandergerissen, so dass ein Partner ins Loch stürzt, während der andere entkommt. Mit ihm verlässt auch Energie und damit Masse das Schwarze Loch. Auf Dauer wird es dadurch verdampfen, bis nichts mehr übrig ist."
(https://www.sueddeutsche.de/wi…interlassen-hat-1.3905406)
Da hätte ich Fragen:
1) Verdampfen - Energie und Masse verlässt das schwarze Loch? Leider bin ich kein Physiker, das verstehe ich nicht, stimmt das und wenn ja wie soll das gehen?
Lässt sich der Effekt überhaupt für einen Laien verständlich beschreiben?
2) Wäre es theoretisch möglich die Hawking-Strahlung zu detektieren und könnte man damit weitereichende Rückschlüsse auf das was im SL passiert ziehen?
Viele Grüße,
Karl
Hans,
auch ein Atheist glaubt an etwas. Eine grundlegende, menschliche Eigenschaft.
Der Begriff "Schöpfer" ist mir suspekt, wenn ich aber z.B. den Kölner Dom beschreite und mir die Mittagsorgel anhöre, überfällt mich immer ein tiefes Gefühl von Erhabenheit und Größe und vor allem Besinnung.
Gruß von einem anderern Hans
Danke an Dominik für seine phantastischen Bemühungen!
Hallo Karl,
man könnte das mal sehr vereinfacht so beschreiben:
Der Ereignishorizont ist eine errechnete Größe. Das ist keine Barriere oder irgendetwas mechanisches.
Vor der Grenze und hinter ihr derselbe Raum.
Das mit der Hawkingstrahlung ist ein quantenmechanischer Effekt.
Wir stellen uns den Raum leer vor - Vakuum. Die Quantenphysiker aber nicht. Die sagen, daß es sich dabei in Wirklichkeit um eine Substanz handelt, die sozusagen "gefrieren oder verdampfen" kann, das Vakuum buchstäblich brodelt. Da tauchen dauernd Teilchen und ihre Antiteilchen auf und verschwinden wieder.
Die Quantenphysik besagt auch, daß Vakuumfluktuationen durch die gekrümmte Raumzeit begünstigt werden.
Das hat laut Stephen Hawkings Theorie dann zur Folge, daß ---- jetzt aber sehr vereinfacht ---- die von den Teilchen/Antiteilchen, die sich auf dem Schwarzschildradius, also dem Ereignishorizont, gebildet haben, das eine im SL verbleibt und das andere auf der äußeren Seite entkommen kann. Das wäre die HawkingStrahlung. Auf diese Weise verliert das SL an Energie und damit laut Einstein an Masse.
Ein Kuriosum in dem Zusammenhang wäre die Lebzeitberechnung eines Sonnenlochs zu ca 67 Milliarden Jahren.
Ein anderes wäre, daß ein 1000 TonnenLoch explodieren würde. Wäre ja nicht größer als ein Protönchen, aber die ultimative Bombe. Da würde Energie von Millionen und aber Millionen Wasserstoffbomben frei.[8D]
Danke HWS für die Erklärung!
<s>Dann verstehe ich das mal so, dass auch hier nicht wirklich was von jenseits des Ereignishorizonts entkommt, sondern dass sich eben genau auf dieser Grenze das eine Teil aus dem Staub macht und das andere ins Loch fällt.</s>
Ich streich dass mal, hab noch mal deine Antwort gelesen und bleibe lieber vorsichtig mit solchen Rückschlüssen. Lieber noch ne Weile grübeln. *Kopfkratz*
Wow, harter Stoff ... das ist halt alles schon schwer vorstellbar was da vor sich geht, lässt einem aber um so mehr ins Staunen kommen!
Bezüglich - "Da würde Energie von Millionen und aber Millionen Wasserstoffbomben frei."
Ungemütlicher kleiner Zeitgenosse wäre das, irgendwie bringt mich das auf Star Wars - Todesstern und so. Hoffe ich nur dass kein irrer Bombenbauer jemals einen Weg findet sowas zu realisieren. :-O 
Grüße,
Karl
(==>)Caro:
Danke für die Vorstellung des Themas hier im Astrotreff.
Es ist schön, eine Plattform zwischen der Darstellung für unbedarfte Normalmenschen und der rein wissenschaftlichen Behandlung des Themas zu haben. In zu vielen Lebensbereichen wird mittlerweile nur noch digital zwischen Experten und Laien unterschieden[xx(].
(==>)Dominik,
Danke für deine erhellenden Worte. Wenn man sich einem Schwarzen Loch nähert, nutzt der "gesunde Menschenverstand" nicht mehr viel, sondern nur noch profunde Kenntnis der Physik.
Gestern abend habe ich mich mal eine Zeit lang mit dem Paper zu diesem Thema befasst. Als Elektrotechnik- Inschinör mit mittlerweile 28 Jahre zurück liegendem Studienabschluss fand ich die verwendete Mathematik zumindest nicht völlig abschreckend. Für Astrophysiker mit diesem Fachgebiet muss es geradezu trivial erscheinen. Der richtig starkr Tobak findet sich dann bestimmt in vielen der Literaturverweise. So tief wollte ich aber nicht einsteigen.
Im Paper geht es im Wesentlichen darum, die Beobachtung mit den gängigen Theorien abzugleichen, wozu einige Annahmen zu den Eigenschaften dieses SL gemacht werden (müssen). Unter anderem zum Spin und zur Masse. Nach dem Modell der Emission ist der leuchtende Ring um den zentralen Schatten ziemlich schmal, hat unregelmäßige faserige Ausläufer und ändert sein Aussehen und die Helligkeitsverteilung im Verlauf von einigen Wochen merklich. Im Paper ist auch erwähnt, dass man mehrere Messkampagnen mit einigen Wochen Zeitabstand machen sollte, um diese Fluktuation zu beobachten.
Die aus den Daten errechnete Abbildung hat noch nicht genügend Auflösung/Schärfe, um die Form und vor allem die Ausdehnung des Rings gut wieder zu geben, dazu müsste wohl die Auflösung etwa eine Größenordnung besser sein.
Was die Auflösung betrifft, müsste eine Optik mit einer Apertur von mehreren 1000 km bei 1mm Wellenlänge erheblich mehr als die oben genannten 20 Mikrobogensekunden schaffen, wenn sie beugungsbegrenzt ist. Aber so einfach ist das ganz sicher nicht. Immerhin liegt die erreichte Auflösung mehr als doppelt so hoch wie mit ALMA allein.
Am spannendsten finde ich persönlich gar nicht mal das Schwarze Loch mit seinen unglaublichen über 6 Milliarden Sonnenmassen, sondern die Zustände und Abläufe drum herum.
Irgrndwo im "Kleingedruckten" war als Abschätzung eine Akkretionsrate von über 130 Sonnenmassen pro Jahr angegeben, der Wahnsinn[:0]!
Von dieser Masse wird ein Teil ans SL "verfüttert", ein Teil in Energie umgewandelt und der Rest über den Materiejet wieder in der Galaxie verteilt.
Dieser von der zentralen Masse ausgehende Materiejet spielt offenbar eine wichtige Rolle beim Verstehen dessen, was da abläuft.
Und dieser Materiejet lässt sich von uns Amateuren bereits mit 10cm Öffnung fotografieren! Nicht nur das, bei sehr guter Himmelstransparenz und exzellentem Seeing kann man den Jet ab ca 400-500mm Teleskopöffnung sogar visuell beobachten! Ich hatte vor einigen Jahren das Glück, diese Beobachtung mit Uwe Glahns 28" Dobson auf der Edelweißspitze machen zu dürfen,da waren sogar Verdickungen im Jet visuell sichtbar! Viel näher können wir Amateure dem zentralen SL in M87 nicht kommen.
Gruß,
Martin
Hallo,
ich verstehe noch immer nicht, wie das Ding einen Schatten wirft.
Wo ist der Beleuchter (Stern), der einen Schatten des Lochs auf das Plasma wirft?
Gibts nirgends ein Bild, was die Details erläutert?
z.B. Pole, Äquator, Gradnetz, Rotationsachse, Lage des Horizonts, Rotationsrichtung von Loch und Plasma, Markierung von Flächen auf dem Loch, die auf der Rückseite liegen, oder von Teilchen, die hinter dem Loch liegen, Bedeutung der Farben, was ist Plasma, was Photonen etc.?
Viele Grüsse,
Bernhard
Moin,
das mit dem "Schatten" darfst Du nicht so wörtlich nehmen.
Stell Dir eine schwarze, undurchsichte Kugel vor, die von glühend heißem Plasma umgeben ist, das aus dem Gas besteht, das auf die Kugel einströmt, sie rasend schnell umkreist und sich dabei aufheizt.
An den Rändern ist die "Schicht", die man sieht, viel viel dicker als dort, wo man praktisch senkrecht auf die Sicht sieht - entsprechend erscheinen die Ränder viel heller als der zentrale Teil, bei dem man nur auf die relativ dünne Schicht schaut.
Das ergibt dann die hellen Ränder und das dunkle Zentrum, das praktisch von dem schwarzen Loch abgeschattet wird, da "durch" die Kugel kein Licht kommt, da alles, was in das Loch fällt bzw. dem zu nahe kommt, nicht mehr weg kommt und entsprechend auch nicht mehr leuchtet.
CS
Jörg
Hallo Bernhard,
Für solche Details ist die Auflösung noch erheblich zu gering. Der Ring dürfte einen Durchmesser um 100 Mikrobogensekunden haben, bei einer "optischen Auflösung" um 20 Mikrobogensekunden.
Und einzelne Lichtquanten zu detektieren ist bei 1,2mm Wellenlänge praktisch ausgeschlossen. Das Energieniveau ist zu niedrig für einen Nachweis (Faktor 2000 weniger als bei sichtbaren Wellenlängen). Das ist gleichzeitig der Hauptgrund, dass eine Abbildung überhaupt möglich ist: Die Wechselwirkung der 1,2mm Emission mit umgebender Materie ist gering genug, dass überhaupt was vom Signal bei uns ankommt.
Das Entscheidende bei diesem Bild ist, dass der zentrale Bereich überhaupt dunkel ist, weil kein "Licht" aus diesem Bereich "geradeaus" zu uns gelangen kann.
Mit einem klassischen Schatten hat das nur gemeinsam, dass es dunkel aussieht. Für das, was es wirklich darstellt,haben wir wohl bisher keinen Begriff. Das ist genau wie mit dem Licht, die Energie wird immer häppchenweise übertragen, aber das Licht besteht ganz bestimmt nicht aus Teilchen im Sinne menschlicher Vorstellung. Daher schreibe ich auch immer Licht<i>quant</i> und nicht Lichtteilchen.
Gruß,
Martin
(==>)Jörg,
Wenn ich das richtig verstanden habe, ist deine Interpretation so nicht richtig. Das heiße Plasma umgibt das SL nicht kugelförmig, sondern wir sehen tatsächlich eine ringförmige Emission aus der Ebene der Akkretionsscheibe um das SL, auf die wir fast von oben blicken (mit ca. 17° Neigung aus der Senkrechten).
Nachtrag: Was die Scheibe angeht, ist das zwar wohl so wie ich geschrieben habe, aber deine Interpretation ist trotzdem nicht ganz falsch. Die ringförmige Emission mit dunklem Fleck in der Mitte wird ja durch die Raumkrümmung erzeugt. Uff, kompliziert...
Gruß,
Martin
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