Gruppieren und Mitteln der Bilder von Sgr A*

Die beiden supermassereichen schwarzen Löcher, die vom EHT beobachtet wurden, weisen erhebliche Massenunterschiede auf. M87* ist mehr als tausendmal größer als das schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie, Sgr A*. Das bedeutet, dass das Gas das letztere viel schneller umkreist (auf der Zeitskala von Minuten) als das erstere (auf der Zeitskala von Tagen bis Wochen).

Wenn Sie die Dolomiten als Vergleich heranziehen, würde die Beobachtung der Gebirgskette bei Sgr A* einem ganzen Tag entsprechen, bei M87* jedoch nur ein paar Minuten, wobei die Beobachtungszeit auf der Erde gleich bleibt. Die Animation zeigt zunächst genau diese unterschiedlichen Zeitskalen und veranschaulicht den Prozess des Gruppierens und der Mittelwertbildung, der zur Aufnahme von Sgr A* (links) und M87* (rechts) verwendet wird. Das Video zeigt, warum wir bei einer Langzeitbeobachtung eines sich verändernden Objekts mehrere mögliche Bilder desselben Gebirgszugs erhalten können.

Die verschiedenen erzeugten Bilder werden nach ihren Hauptmerkmalen in vier verschiedene Kategorien – sogenannte Gruppen – eingeteilt. Jede Gruppe wird von einem vertikalen Balken begleitet, der angibt, wie oft ein Bild dieser Gruppe aus der Gesamtmenge der Bilder wiedergefunden wurde. Die Bilder in jeder Gruppe werden dann in den unteren Fenstern gemittelt und ein endgültiges Durchschnittsbild wird im oberen Teil als gewichteter Durchschnitt der verschiedenen Durchschnittswerte der Gruppen erstellt (eine Gruppe mit einem höheren vertikalen Balken hat mehr Gewicht im endgültigen Durchschnittsbild).

Der zweite Teil des Videos zeigt, wie dieser Prozess auf die Bilder von Sgr A* und M87* angewendet wird, die mit dem Event Horizon Telescope bei der Beobachtung der beiden schwarzen Löcher gewonnen wurden. Es ist klar, dass von Sgr A* viel mehr Bilder erzeugt werden können und die Statistik abwechslungsreicher ist als bei M87*, wo die Durchschnittswerte sehr ähnlich sind. Beachten Sie schließlich, dass die verschiedenen Bilder von Sgr A* gleich gute Übereinstimmungen mit den Beobachtungsdaten darstellen und sich nicht auf verschiedene Zeitpunkte beziehen wie im Zeitrafferfilm.