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„BlackHoleCam & Event Horizon Telescope”

Der erste direkte visuelle Nachweis für ein supermassereiches schwarzes Loch erfolgt im Zentrum der gewaltigen Galaxie Messier 87. Der Schatten des schwarzen Lochs zeigt sich in Beobachtungen mit dem „Event-Horizon-Teleskop“ (EHT), einem Netzwerk von acht bodengebundenen über den ganzen Globus verteilten Radioteleskopen. Bild vergrößern
Der erste direkte visuelle Nachweis für ein supermassereiches schwarzes Loch erfolgt im Zentrum der gewaltigen Galaxie Messier 87. Der Schatten des schwarzen Lochs zeigt sich in Beobachtungen mit dem „Event-Horizon-Teleskop“ (EHT), einem Netzwerk von acht bodengebundenen über den ganzen Globus verteilten Radioteleskopen. [weniger]

Die Vorhersagen von Einsteins Theorie der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) wurden im schwachen und teilweise im starken Gravitationsfeld erfolgreich getestet. Eine weitere Vorhersage der ART  ist die Existenz von Schwarzen Löchern und das Vorhandensein eines „Schattens” um den Ereignishorizont des Schwarzen Lochs. Um die ART unter diesen extremsten Bedingungen zu testen, zielt das vom ERC finanzierte Projekt „BlackHoleCam” darauf ab, die supermassereichen Schwarzen Löcher im Zentrum unserer Galaxie, Sgr A* und in M87, zu untersuchen. Insbesondere für Sgr A* versprechen drei verschiedene Arten von Beobachtungsexperimenten die ART zu testen: Das erste Experiment beinhaltet die Abbildung des „Schattens”, der gegen das relativistische Plasma geworfen wird, das den Ereignishorizont umgibt. Die vorhergesagte Winkelgröße des „Schattens” (~ 50 μas)  kann von der Erde aus durch VLBI-Experimente (Very Long Baseline Radio Interferometry) bei mm-Wellen wie dem Event Horizon Telescope (Wikipedia:EHT) bestimmt werden. Das zweite Experiment umfasst die Beobachtung von Sternen und Plasma, die um Sgr A* kreisen, mit dem Nahinfrarot-Interferometer GRAVITY der nächsten Generation am Very Large Telescope. Das dritte Experiment beinhaltet die Suche und anschließende Beobachtung von Radiopulsaren in engen Umlaufbahnen um Sgr A* unter Verwendung von Radioteleskopen (einschließlich des Effelsberg-Radioteleskops und der hochmodernen mm-Observatorien wie dem Atacama Large Millimeter Array, ALMA).  Die Synergie zwischen diesen drei verschiedenen Ansätzen wird schließlich die Messung grundlegender Parameter des Schwarzen Lochs (Masse, Spin und Quadrupolmoment) mit ausreichend hoher Genauigkeit ermöglichen, um grundlegende Tests der ART  (z. B. das No-Hair-Theorem) durchzuführen.
„BlackHoleCam” ist eine Zusammenarbeit mit Prof. Heino Falcke von der Universität Nijmegen, Prof. Luciano Rezzolla von der Universität Frankfurt und einer Reihe anderer Partner (siehe www.blackholecam.org). „BlackHoleCam” arbeitet als wichtiger Anteilseigner mit der Event Horizon Telescope (offizielle englische Seite:EHT) Kollaboration und insbesondere mit allen anderen wissenschaftlichen Abteilungen des MPIfRs zusammen. (Millimeter- und Submillimeterastronomie und Radioastronomie / VLBI).

CHANG-ES

„Continuum Halos in nearby galaxies - an EVLA survey” : Kontinuum-Halos in nahen Galaxien - eine EVLA Durchmusterung  [(englische)homepage von CHANG-ES]

HTRU

Der „High-Time-Resolution-Universe (HTRU) Survey” ist eine Durchmusterung zur Suche nach Pulsaren und anderen veränderlichen Radioquellen bei einer Frequenz von 1400 MHz. Der Südhimmel wird mit dem 13-Horn-Empfänger am Parkes 64-m-Teleskop und der Nordhimmel mit dem 7-Horn-Empfänger am Effelsberger 100-m-Teleskop beobachtet. Bei den Beobachtungen in beiden Hemisphären wird die gleiche Empfindlichkeit erwartet. [mehr]

LEGACY

FAST Radioteleskop Bild vergrößern
FAST Radioteleskop

Das MPIfR kooperiert mit dem MPI für Gravitationsphysik, auch bekannt als Albert-Einstein-Institut (AEI), und Kollegen der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) zur niederfrequenten Gravitationswellenastronomie aus dem All (LEGACY). Die Zusammenarbeit wird aus Mitteln von MPG und CAS finanziert und konzentriert sich auf Methoden und Techniken zur Detektion von Gravitationswellen bei Frequenzen, die für LIGO nicht zugänglich sind, unter Verwendung zukünftiger weltraumgestützter Detektoren wie LISA und Pulsar-Timing-Arrays (siehe EPTA).  Insbesondere arbeitet das MPIfR mit Kollegen von CAS zusammen, die das neue 500-m-Teleskop FAST betreiben, das größte Teleskop der Erde. Obwohl es nur einen begrenzten Bereich des Himmels sehen kann, macht die Kombination mit dem 100-m-Effelsberg-Teleskop es zu einem leistungsstarken Werkzeug, um Pulsare für Studien der Gravitationsphysik zu suchen und zeitlich zu bestimmen.

MeerTime

MeerTime ist ein fünfjähriges Programm eines internationalen Konsortiums, das regelmäßig über 1000 Pulsare für Tests der relativistischen Relativitätstheorie beobachtet und nach langwelligen Gravitationswellen sucht, die durch supermassive Schwarze Löcher in einem Binärsystem erzeugt werden.   Durch die regelmäßige Beobachtungen kann man Sprünge in der Rotationsfrequenz und damit das Innere von Neutronensternen untersuchen. Man kann den Ursprung und die Entwicklung von Binärpulsaren studieren, oder die Population von Pulsaren in Kugelsternhaufen bestimmen. MeerTime wird das TRAPUM-Projekt ergänzen, welches den Himmel nach neuen Pulsaren absuchen wird. [mehr]

TRAPUM

Das Projekt „Transienten und Pulsare mit MeerKAT” (TRAPUM, das vom MPIfR und der University of Manchester geleitet wird) wird zahlreiche  neue Pulsare und transiente Ereignisse entdecken. [mehr]

 
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