Max-Planck-Institut für Radioastronomie

Ein schwarzes Loch in unserer kosmischen Nachbarschaft erweist sich als ähnlich gefräßig wie solche kurz nach der Entstehung des Universums

Interstellare Wolke in 430 Lichtjahren Entfernung streut Radiostrahlung eines weit entfernten Pulsars

Daten von Radioteleskopen erfassen Strukturen im Zentrum der Galaxie Markarian 501, die auf zwei sich umschlingende Materiejets hindeuten

Radiostrahlung könnte nicht nur in den Lichtkegeln der schnellsten rotierenden Sterne des Universums entstehen

Neue Radiobeobachtungen von molekularem Gas zeigen, wie Dutzende von Galaxien im frühen Universum schnell miteinander verschmelzen

Es gibt Blitze, gegen die hilft kein Blitzableiter. Sie kommen aus den Tiefen des Alls und setzen im Extremfall innerhalb von Millisekunden so viel Energie frei, wie die Sonne in einem ganzen Jahr. Eine Gefahr für die Menschheit besteht nicht, diese Fast Radio Bursts sind weit genug entfernt. Trotzdem wollen Astronominnen und Astronomen wissen, was diese Radiolichtblitze verursacht. Am Max-Planck-Institut für Radioastronomie kommen die Arbeitsgruppen um Laura Spitler und Michael Kramer des Rätsels Lösung immer näher. Auch Raum-Zeit Erschütterungen könnten etwas damit zu tun haben, glaubt James Lough vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik.

Silke Britzen wandelt zwischen zwei Sphären. Als Wissenschaftlerin analysiert sie am Max-Planck-Institut für Radioastronomie den Inbegriff des Dunklen, denn sie blickt mit beinahe weltumspannenden Teleskopen auf schwarze Löcher. Als Künstlerin erschafft sie Bilder, die von Farben sprühen. Unkonventionell geht sie beim Malen und in der Forschung vor.

Die aktiven Kerne von Galaxien gehören zu den stärksten Kraftwerken im Kosmos. Ihre Energie beziehen sie aus schwarzen Löchern in ihrem Zentrum, die gelegentlich im Doppelpack vorkommen. In einer groß angelegten Kampagne hat eine Gruppe um Stefanie Komossa vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie mit mehreren Teleskopen ins Herz einer solchen Energieschleuder geblickt.

Es sitzt tief im Herzen der Milchstraße, ist 27 000 Lichtjahre von der Erde entfernt und ähnelt einem Donut: So präsentiert sich das schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxis auf dem Bild, das Forschende mit dem Event Horizon Telescope (EHT) gewonnen haben.

Der Zentaur gehört zu den bekanntesten Konstellationen am Südhimmel. Wer das Sternbild mit dem Fernglas durchstöbert, entdeckt ein blasses Nebelfleckchen namens Centaurus A. Dahinter steckt eine ferne Milchstraße, in der ein supermassereiches schwarzes Loch sitzt. Michael Janssen vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn und der Radboud-Universität Nijmegen hat ein Team geleitet, das dieser Schwerkraftfalle mit dem Event Horizon Telescope jetzt so nahe gekommen ist wie niemals zuvor.

Schwarze Löcher sind bekannt für ihren unersättlichen Appetit. Doch die massereichsten im Universum, die in den Zentren von Galaxien sitzen, sind vielleicht viel wählerischer, als wir bisher dachten. So finden wir immer mehr Hinweise darauf, dass Magnetfelder, die in der unmittelbaren Umgebung dieser supermassereichen schwarzen Löcher verdreht und verstärkt werden, als starke Regulatoren dafür wirken können, wie viel Materie sie tatsächlich verbrauchen können. Kurz gesagt: Magnetfelder könnten schwarze Löcher auf Diät setzen. Das wollen wir mit dem M2FINDERS-Projekt herausfinden.

Im Nanohertz-Bereich des Gravitationswellenspektrums werden einige der exotischsten Quellen im Universum vermutet: Supermassereiche schwarze Löcher in den Zentren verschmelzender Galaxien, kosmische Strings und bestimmte Formen Dunkler Materie könnten in diesem Frequenzbereich strahlen. Seit Jahrzehnten messen Projekte mit Radioteleskopen auf der ganzen Welt die Auswirkungen dieser Wellen auf rotierende Neutronensterne (Pulsare). Nun gab es erste Hinweise auf den vorhergesagten Gravitationswellenhintergrund.

Durch die Kombination von zwei der leistungsfähigsten Radioteleskope der Erde hat ein internationales Forscherteam unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn die bisher empfindlichsten Karten der Radiostrahlung großer Teile der nördlichen galaktischen Ebene erstellt. Im Gegensatz zu früheren Kartierungen beobachtet GLOSTAR nicht nur das Radiokontinuum im Frequenzbereich von 4 bis 8 GigaHertz mit voller Polarisation, sondern gleichzeitig auch Spektrallinien, die das molekulare Gas und atomares Gas über Radio-Rekombinationslinien erfassen. 

In diesem Jahr konnten wir das erste Bild des “Schattens” des Schwarzen Lochs im Zentrum unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, präsentieren. Es ist das Ergebnis jahrelanger Analyse von Daten, die schon 2017 mit dem “Event Horizon Teleskop” erhoben wurden und 2019 das erste Bild eines solchen Schwarzen Lochs in der Galaxie Messier 87 ergaben. Wieder waren dabei mehr als 30 Mitarbeitende aus allen Abteilungen des Instituts beteiligt. Auch dieses Bild ist ein wissenschaftlicher Durchbruch. Aber was ist das Besondere daran? Warum war die Datenanalyse soviel schwieriger als bei M87? 

2021 jährte sich die Einweihung des Radioteleskops in Effelsberg zum fünfzigsten Mal. In den vergangenen Jahrzehnten hat das Teleskop, bei dessen Konstruktion technisches Neuland betreten wurde, zahlreiche bedeutende Beobachtungsergebnisse hervorgebracht. Dank ständiger Verbesserungen und Erneuerungen ist es auf dem aktuellen technischen Stand. Eine Auswahl aktueller Beobachtungsprojekte unterstreichen dies.