Kevin TopolskyEntschlüsselung der Geheimnisse des Herzens der Galaxie
Forscher haben die Kraft künstlicher Intelligenz genutzt, um ein dreidimensionales Modell zu schaffen, das Einblicke in die dynamischen Eruptionen bietet, die in der Nähe von Sagittarius A (Sgr A), dem supermassiven Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße, stattfinden. Diese 3D-Darstellung soll dazu beitragen, die chaotische Umgebung der kolossalen Schwarzen Löcher zu klären.
Die Umgebung von Sgr A zeichnet sich durch eine Akkretionsscheibe aus, im Wesentlichen ein kosmischer Strudel von Materie, der zu intensiven Flares neigt – Energiestoßwellen, die in einem breiten Lichtspektrum von starken Röntgenstrahlen bis zu milderen Infrarot- und Radiowellen sichtbar sind. Supercomputer-Simulationen haben einen bemerkenswerten Flare zurückverfolgt, den das Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) eingefangen hat, auf ein Paar heller, dichter Materialflecken in dieser Scheibe, die knapp 47 Millionen Meilen voneinander entfernt sind und schnell in ihrem himmlischen Tanz um das Schwarze Loch kreisen.
Diese spektakulären Feuerwerke in 3D aus reinen Beobachtungsdaten zu rekonstruieren, ist eine große Herausforderung. Die innovative Technik, die vom Leiter der Studie, Aviad Levis vom California Institute of Technology, ans Licht gebracht wurde, wird als „orbitalpolarimetrische Tomographie“ bezeichnet und zieht Vergleiche zu CT-Scans im medizinischen Bereich heran.
Diese bahnbrechende Technik, gepaart mit Einsteins Prinzipien der allgemeinen Relativitätstheorie und fortschrittlichen neuronalen Netzwerken, ermöglichte es den Wissenschaftlern, die 3D-Form der Radiohelligkeit um Sgr A unmittelbar nach dem Auftreten eines Flares zu erkennen.
Levis betonte die Bedeutung, zur richtigen Zeit am richtigen Ort zu sein, da das Team von einer günstigen Flare-Beobachtung profitierte, die mit dem aufmerksamen Blick von ALMA zusammenfiel. Mit einer Vielzahl von Rechentools entwickelte das Team Methoden, um die 3D-Struktur der Radioemissionen um das Schwarze Loch zu enthüllen.
Das Team stellte fest, dass ihr Ansatz Theorien bestätigte, die konzentrierte Helligkeitsfelder innerhalb der Akkretionsscheibe vorhersagen. Sie waren erstaunt über ihren Erfolg, aus dem im Wesentlichen Variationen eines flackernden Punktes die 3D-Struktur zu entschlüsseln. Dieser erste Schritt in der Forschungsreise der Wissenschaftler markiert einen Fortschritt im Verständnis nicht nur des Kerns unserer Galaxie, sondern auch der Natur supermassiver Schwarzer Löcher universell.
