Die größten Schwarzen Löcher am Himmel

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Eckart
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 411720221

Durch das Wechselspiel von starken Gravitations- und Magnetfeldern können sich extreme Bedingungen entwickeln. Dies gilt insbesondere für die unmittelbare Nähe von schnell rotierenden Schwarzen Löchern in Kernen von Galaxien.Wir beantragen Prozesse der Wechselwirkung von Zu- und Abfluss von Materie, Gezeiteneffekten, und Frame-dragging im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie (GR) zu untersuchen. Dies beinhaltet Einwirkungen auf akkretiertes Plasma und vorübergehende Stosswellen, die anschließende Teilchenbeschleunigung auf räumlichen Skalen zur Folge hat, die vergleichbar mit dem Ereignishorizont und den entsprechenden dynamischen Zeitskalen sind.Beobachtungstechnisch wird die Untersuchung dieser Prozesse erst jetzt mit den neuen Teleskopen bei hoher Winkelauflösung und verbesserten theoretischen Interpretationsverfahren durchführbar.Das vorgeschlagene Kooperationsprojekt verbindet die Erfahrung des tschechischen Teams (unter Leitung von V. Karas in Prag) auf dem Gebiet der relativistischen Astrophysik, und des deutschen Teams (geführt von A. Eckart in Köln) auf dem Gebiet von Beobachtung, Modellierung und Dateninterpretation für das supermassives schwarzes Loch im Zentrum der Milchstrasse (SMBH).Wir werden astrophysikalische Mechanismen diskutieren, die Partikel beschleunigen und zu Lichtausbrüchen führen können. Schnelle Eigenrotation (Spin) ist eine wesentlicher Punkt in unserem Szenario. Wir werden die dynamischen Eigenschaften von Bewegung von beschleunigtem Material in der Nähe von magnetisierten SMBH untersuchen. Dies beinhaltet den Übergang von der regelmäßigen zur chaotischen Bewegungen. Wir werden theoretische Modelle mit Beobachtungen vergleichen: insbesondere im Millimeter- und Nahinfrarot-Spektralbereich. Wir werden die beobachtete Variabilität und Strukturänderung für zwei herausragende Objekte: Sagittarius A* (das nur wenig aktive Zentrum der Milchstraße) und M87 (der Kern der nahe gelegenen aktiven Riesen elliptischen Galaxie) untersuchen. Zusätzlich zu den Modellierungen werden ergänzende Beobachtungen im Infrarot-, Radio- und Röntgenbereich durchführen. Wir werden uns auf den Bereich konzentrieren, der dem Event Horizon Telescope zugänglich ist. Für SgrA * werden wir zusätzliche NIR Beobachtungen durchführen.Als letztes Ziel werden wir die strukturellen Merkmale und Variabilitätseigenschaften für rotierende magnetisierte SMBHs diskutieren. Aussichten für Präzisionsmessungen der physikalischen Parameter von supermassiven Schwarzen Löcher in diesen Objekten sind jetzt realistisch. In einer breiten Zusammenarbeit plant das gemeinsame deutsche-tschechische Team verschiedene Ansätze für das Problem der Akkretion von Schwarzen Löchern zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Tschechische Republik
• Partnerorganisation: Czech Science Foundation
• Kooperationspartner: Professor Vladimir Karas, Ph.D.