GRAVITY: Schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße erneut vermessen

astronews.com Redaktion

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Aus der Beobachtung von aufleuchtendem Gas um das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße konnte nun dessen Masse unabhängig ermittelt werden. Der Wert stimmt perfekt mit der Messung überein, die 2020 mit dem Physik-Nobelpreis geehrt wurde. Die 4,3 Millionen Sonnenmassen befinden sich innerhalb eines Raums, der in die Venusbahn passen würde. (30. Oktober 2023)

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Klaus

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Wer kam da eigentlich auf "Venusbahn"?
Es ist zwar nicht gänzlich falsch, aber in dem verlinktem Paper findet man "9 Rg, corresponding to 0.38 AU, or roughly the orbital radius of planet Mercury." Und eben das deckt sich auch überraschend mit diesem Bildchen zu den Beobachtungen des EHT
Aber leider aber läßt auch diese Beobachtung offen, ob die Masse nun in dem vom EHT gesichteten Donut steckt oder so, wie gemeinhin postuliert, in dessen Zentrum.
 

ralfkannenberg

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Wer kam da eigentlich auf "Venusbahn"?
Hallo Klaus,

in der zugehörigen Publikation findest Du im Kapitel 4 Analysis:

The mean astrometric loop size in Fig. 3 of around r = 61 ± 9 μas (corresponding to 0.50 ± 0.07 AU for our assumed R0) and the polarization period of P = 60 ± 3 min allows us to estimate the enclosed mass M_enc. Assuming Keplerian orbital motion, this yields M_enc,estimate = (5.1 ± 1.6) × 10^6 M⊙ (Appendix A). Within the error, this value agrees with that known from stellar orbits, M = (4.297 ± 0.012) × 10^6 M⊙ (GRAVITY Collaboration 2022b) and shows that (within the uncertainties) the mass of Sgr A* is enclosed within the
flare orbit.


Und 0.50 ± 0.07 AU ist ausserhalb der Merkurbahn, aber innerhalb der Venusbahn.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Klaus

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Danke Ralf! Ich hatte nichts über Venus gefunden und mich auf das Lesen der 'Results' beschränkt.
 

Klaus

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Interessant ist auch dieser Part:

"The simulations also predict that the infalling gas settles into a magnetically arrested disk (MAD), which natu-
rally carries a poloidal field geometry. Only for strong fields can the geometry withstand the dragging with the fluid that
would lead to a toroidal field geometry. Our data, favoring a poloidal field, directly support the MAD state."

Ergo doch ein Torus? Hier würde mich die Simulation mal interessieren.
Es könnte auch sein, daß lediglich die gravitativ bedingte 'optische' Verzerrung des Torus, welche die uns zugewandte Seite des Torus größer erscheinen läßt (auf leicht nachbearbeiteten EHT Bildern erkennbar), auf eine poloidale Feldgeometrie schließen läßt.
Im Zentrum eines massereichen Torus existiert keine gravitativ stabile Lage, weil alles mit geringster Abweichung vom exakten Zentrum unweigerlich zum Torus hingezogen wird und sich unweigerlich mit diesem vereinigt. Sind die schwarzen Löcher am Ende doch nur leuchtende Ringe?
 

TomS

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Sind die schwarzen Löcher am Ende doch nur leuchtende Ringe?
Nach allem, was wir wissen, nein.

Sir Roger Penrose zeigte 1965, dass das Entstehen von Singularitäten (und das ist ja die wesentliche Eigenschaft von Schwarzen Löchern) unter sehr allgemeine Voraussetzungen eine unvermeidliche Konsequenz der ART ist:
Gravitational collapse and spacetime singularities
Penrose, R.: Gravitational collapse and space-time singularities. Phys. Rev. Lett. 14, 57–59 (1965)
(Nobelpreis 2020)

Die Beobachtungen von Sagittarius A* und M 87* durch das Event Horizon Telescope zeigen deutlich die erwartete Photon-Sphere um den Ereignishorizont.
(Nobelpreis 2020)

Mittels LIGO wurden Gravitationswellen verschmelzender schwarzer Löcher gemessen.
(Nobelpreis 2017)

Nun können wir natürlich nie die nackte Raumzeit sehen, immer nur Licht (und indirekt inzwischen auch Gravitationswellen) ausgehend von Ereignissen auf der Raumzeit, allerdings stimmen diese Beobachtungen sehr gut mit den Vorhersagen überein, die aus den mathematischen Modellen der ART folgen, insbs. dem der Kerr Black Holes, dem Frame Dragging und der Ergo-Sphere. D.h. das, was uns die Natur präsentiert, entspricht exakt den Bildern, die wir für Schwarze Löcher berechnen.

Subtle is the Lord, but malicious he is not
(Albert Einstein, 1921)

Damit ist nicht gesagt, dass wir auch das Innere von Schwarzen Löchern verstehen. Allers, was wir heute berechnen oder auch nicht berechnen können, deutet im Gegenteil darauf hin, dass wir etwas ganz Essentielles im Zusammenspiel von Gravitation und Quantenmechanik nicht verstehen.
 
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