Wissen

"Es ist wunderschön" Welt sieht erstmals ein Schwarzes Loch

BH.jpg

Schwarze Löcher zählen zu den seltsamsten Objekten im Universum.

(Foto: EHT-Kollaboration)

Zum ersten Mal gelingt es, ein Foto von einem Schwarzen Loch zu machen. Es liegt in einer entfernten Riesengalaxie. Das mit Spannung erwartete Bild vom Schwarzen Loch in unserer Milchstraße bleibt jedoch aus - ein Forscher erklärt, warum.

Bisher waren Schwarze Löcher nur auf Illustrationen dargestellt. Doch seit heute weiß die Welt, wie sie tatsächlich aussehen. Erstmals gelingt es Forschern, ein Foto von einem Schwarzen Loch aufzunehmen. Gelungen ist dies mit einem virtuellen Riesenteleskop, dem Event Horizon Telescope (EHT). Seinen Namen hat es von dem Ereignishorizont ("Event Horizon"), der um jedes Schwarze Loch besteht. Die Wissenschaftler des EHT-Projekts präsentierten die Ergebnisse ihrer Beobachtungen zeitgleich auf sechs Pressekonferenzen weltweit.

Die Aufnahme dürfte in die Geschichte eingehen. Sie zeigt einen dunklen Fleck vor einem verschwommenen leuchtenden Ring. Es handelt sich um das supermassereiche Schwarze Loch im Kern der 54 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie M87. Seine Masse liegt bei mehr als sechs Milliarden Sonnenmassen. "Es ist sehr aufregend, dass das Schwarze Loch so deutlich zu sehen ist. Und es ist wunderschön", sagte Norbert Junkes vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn zu n-tv.de. Die Forschungseinrichtung war maßgeblich an der Auswertung der Daten beteiligt.

Schwarzes Loch ist nicht zu sehen

Das Schwarze Loch selbst ist auf dem Bild nicht zu sehen - durch seine extreme Masse lässt es kein Licht entkommen und ist dadurch praktisch unsichtbar. Sein "Schatten" jedoch ist erkennbar - dieser entsteht, weil das Licht heißer Gase um das Loch herum durch die extrem große Gravitation des Lichts gebeugt wird. Bekannt ist dieses Phänomen als Gravitationslinseneffekt.

Der auf dem Foto zu sehende schwarze Kreis komme der Größe des tatsächlichen Ereignishorizonts - sozusagen der Rand des Schwarzen Lochs - jedoch sehr nahe, so Junkes. "Aber den Ereignishorizont selber kann man nicht sehen." Der leuchtende Ring, der auf dem Bild erscheint, ist das verzerrte Licht der Gas- und Staubscheibe, auf der neue Materie in den Raumzeitschlund strudelt. Diese Materie dreht sich immer schneller, wird dabei durch Reibung extrem heiß und leuchtet hell auf.

Um aus einer Entfernung von Millionen von Lichtjahren noch ausreichende Details erkennen zu können, hatten die Forscher acht Einzelobservatorien auf vier Kontinenten rechnerisch zu einem Superteleskop zusammengeschlossen. Mehr als 200 Menschen in 20 Ländern arbeiteten an dem Projekt. Beteiligt waren Radioteleskope auf Hawaii, Arizona, Spanien, Mexiko und Chile. Im April 2017 wurden sie für zehn Tage auf zwei Schwarze Löcher an weit auseinander liegenden Stellen im Universum ausgerichtet: neben dem Schwarzen Loch in der Riesengalaxie M87 auch auf das kleinere Schwarze Loch Sagittarius A* im Zentrum unserer Galaxie.

Zweites Bild wird noch berechnet

sagittarius_a_chandra.jpg

Das Zentrum unserer Milchstraße mit dem supermassereichen Schwarzen Loch Sagittarius A* (SgrA*), aufgenommen im Röntgenbereich.

(Foto: NASA/CXC/Caltech/M.Muno et al.)

Allerdings liegt von Sagittarius A* bisher noch kein Bild vor. Und um diese Aufnahme zu sehen, muss sich die Welt auch noch ein bisschen gedulden, sagt Junkes. "In unserer Milchstraße hat man den Effekt, dass man den Wald vor lauter Bäumen nicht sieht." Denn die Radioteleskope müssen durch 25.000 Lichtjahre Material hindurchblicken. "Im Bereich des sichtbaren Lichts wäre das gar nicht möglich. Aber auch die Radiostrahlung wird auf dem Weg durch die Materie stark beeinflusst." Deswegen sei die Datenanalyse an diesem Objekt komplizierter und ziehe sich noch hin.

Aber Junkes ist zuversichtlich, dass es noch ein Bild vom Schwarzen Loch in unserer Galaxie geben wird - der Zeitpunkt ist allerdings bislang unklar. Da die Forscher des EHT-Projekts jedoch schon Ergebnisse ihrer Arbeit präsentieren wollten, hat man das klar erkennbare Bild des Schwarzen Lochs in der Galaxie M87 gezeigt.

"Die Ergebnisse geben uns zum ersten Mal einen klaren Blick auf ein supermassives Schwarzes Loch", betonte Anton Zensus, Direktor des Max-Planck-Instituts. Dort wurden die Daten der beteiligten Radioteleskope kombiniert. Das Bild sei eine Bestätigung von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie unter den extremsten Bedingungen des Universums, berichtete Karl Schuster, Direktor des Instituts für Radioastronomie im Millimeterbereich (IRAM), das an der Beobachtungskampagne beteiligt war.

Antwort auf grundlegende Fragen?

Mit den Beobachtungen, die auch im Fachblatt "Astrophysical Journal" vorgestellt werden, hoffen die Forscher viele grundlegende Fragen zu beantworten, darunter: Sehen Schwarze Löcher so aus wie von der Theorie erwartet? "Wir waren ehrlich gesagt überrascht, wie gut der beobachtete dunkle Fleck mit der aus unseren Computersimulationen vorhergesagten Struktur übereinstimmt", sagt Zensus.

Der experimentelle Durchbruch öffne die Tür zu einer Vielzahl neuer Beobachtungen, die unbekannte Details der kosmischen Schwerkraftfallen enthüllen könnten, erläuterte Schuster. "In Zukunft möchten wir auch die Dynamik der einstrudelnden Materie untersuchen. Im Grunde möchte man einen Film davon machen."

Quelle: n-tv.de, mit dpa

Mehr zum Thema