ERC Advanced Grant (2021-26) - Mapping Magnetic Fields with INterferometry Down to Event hoRizon Scales

ERC Advanced Grant (2021-26) - Mapping Magnetic Fields with INterferometry Down to Event hoRizon Scales

Hauptinvestigator: Prof. Dr. J. Anton Zensus - Project No. 101018682

Weitere Informationen finden Sie in der Engl. Fassung von dieser Seite, hier.

In den Zentren vieler Galaxien befinden sich super-massereiche Schwarze Löcher. Aber alle Bemühungen, diese geheimnisvollen Objekte direkt nachzuweisen, leiden darunter, dass uns keine Information aus deren Inneren direkt erreichen kann.  Das Europäische Forschungsrat fördert das Projekt M2FINDERS.  Ziel ist, eine unabhängige Methode zu entwickeln, um aus den bisher vorhandenen Erklärungsansätzen jene herauszufiltern, die tragfähig sind. Gleichzeitig kann es mit dieser Methode gelingen, die energiereichen Plasmaausflüssen, die von vielen Schwarzen Löchern ausgestoßen werden, zu erklären.

Prof. J. Anton Zensus,  Hauptinvestigator des ERC Advanced Grant M2FINDERS, Direktor und Leiter der Abteilung "Radioastronomie/VLBI"  am MPI für Radioastronomie

Aktive galaktische Kerne sind die extremsten Energiequellen des Universums. Oft überstrahlen sie sogar die gesamte Galaxie, in der sie sich befinden. Man geht davon aus, dass bei der Erzeugung dieser Energien und deren Transport nach außen rotierende supermassive Schwarze Löcher, die sie umgebenden rotierenden Gasscheiben, relativistische Plasma-Jets sowie Magnetfelder eine zentrale Rolle spielen. Die Einzelheiten dieses Prozesses sind aber noch unerforscht.

Relativistische Plasma-Jets wurden, durch die Zusammenschaltung von Radioteleskopen auf der gesamten Erde, bereits abgebildet. Der Event Horizon Telescope-Kollaboration (EHT) ist es zudem gelungen, den Schattenriss des mutmaßlichen supermassiven Schwarzen Loches in der Galaxie M 87 mit ausreichender Empfindlichkeit und Auflösung abzubilden, um theoretische Vorhersagen aus der Allgemeinen Relativitätstheorie zu bestätigen.

Um jedoch die Existenz Schwarzer Löcher endgültig nachzuweisen und ihre physikalischen Eigenschaften zu bestimmen, sind genaue Informationen über das Magnetfeld in der Nähe des Ereignishorizonts erforderlich. Diese Region präzise zu beobachten, ist eine große Herausforderung, die nicht allein durch Verbesserungen der EHT-Abbildung realisiert werden kann. Deshalb hat Anton Zensus zusammen mit Forschern und Forscherinnen am Max-Planck-Institut für Radioastronomie eine neuartige Herangehensweise entwickelt.

Ziel seines nunmehr vom ERC geförderten Projekts mit dem Kürzel M2FINDERS ist es, technische und radioastronomische Methoden so weiterzuentwickeln, dass Magnetfelder in der Umgebung von Schwarzen Löchern präzise kartiert werden können. In Aktiven Galaktischen Kernen, in denen man Schwarze Löcher vermutet, soll dabei die Polarisation der beobachtbaren Radiostrahlung bestimmt werden. Polarisiert heißt Strahlung, die in einer bestimmten Ebene schwingt, so wie eine Gitarrensaite. Den Effekt der Polarisation nutzen zum Beispiel einige Sonnenbrillen, um unerwünschte Reflektionen herauszufiltern. Polarisation, die man in astronomischen Objekten beobachtet, ist fast immer ein sicheres Indiz für Magnetfelder. Die durch die mit weiter entwickelten Technologien bestimmten Magnetfelder sollen mit neuartigen Methoden zur Bildanalyse und Modellierung relativistischer Strömungen kombiniert werden. Dies wird zu präzisen Informationen über die Stärke und Struktur des Magnetfelds in der Nähe des Ereignishorizonts führen und entscheidende, unabhängige Evidenz für die Existenz von Schwarzen Löchern und ihren Ereignishorizonten liefern, welche die EHT-Bildgebung ergänzen sollen.

M2FINDERS (Nr. 101018682) ist ein mit 2,5 Mio € dotiertes Projekt vom Europäischem Forschungsrat (ERC).

Mit dem Advanced Grant zeichnet der Europäischen Forschungsrat (European Research Council, ERC) führende Forschende aus, die exzellente Forschung mit innovativen Ansätzen verbinden. Die hoch dotierte Förderung unterstützt Projekte, die das Potenzial für einen wissenschaftlichen Durchbruch auf ihrem Forschungsgebiet besitzen. Nur etwa 8 Prozent aller Projektvorschläge werden gefördert.

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