Erstmals fotografiert Das müssen Sie über schwarze Löcher wissen

Was genau ist eigentlich ein schwarzes Loch? Warum lässt es sich so schwer beobachten? Und ist es wirklich schwarz? Antworten auf die wichtigsten Fragen.

Radioantenne des "Alma"-Teleskops, das für das erste Bild eines schwarzen Lochs verwendet wurde
Martin Bernetti / AFP

Radioantenne des "Alma"-Teleskops, das für das erste Bild eines schwarzen Lochs verwendet wurde


Was sind schwarze Löcher?

Ein schwarzes Loch ist ein extremer Ort im Kosmos, der sich der normalen Vorstellung entzieht. Sie können am Ende der Entwicklung massereicher Sterne entstehen. Auf engstem Raum konzentriert sich in ihnen eine extreme Masse. Und deren Gravitationswirkung kann noch nicht einmal Licht entkommen. Daher auch der Name schwarzes Loch.

Alles, was in einem schwarzen Loch landet, bleibt dort auch - so die vorherrschende Theorie. Also: Licht und Materie, die einmal den sogenannten Ereignishorizonts des schwarzen Lochs überqueren, können nicht mehr nach draußen gelangen. Sogar die Zeit bleibt im Inneren eines schwarzen Lochs stehen.

Was haben die Forscher des Event Horizon Telescope (EHT) nun beobachtet?

Das Team hat am Mittwoch auf mehreren parallel stattfindenden Pressekonferenzen ein Bild vorgestellt, auf dem erstmals der Schatten eines schwarzen Lochs zu sehen ist. Es stammt aus der Galaxie Messier 87, kurz M87, die im Bereich des Sternbildes Jungfrau liegt. Das schwarze Loch dort ist 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Es hat eine Masse von 6,6 Milliarden Sonnenmassen. Bisher hatte noch niemand solch ein Schwerkraftmonster abbilden können. Stattdessen gab es nur Illustrationen, wissenschaftlich mal mehr und mal weniger korrekt ausgeführt.

SPIEGEL ONLINE / EHT

Warum sind die Ergebnisse wichtig?

In Zentrum von vielen, vielleicht sogar allen Galaxien gibt es ein schwarzes Loch - nur konnten es Forscher bisher noch nicht beobachten. Auch im Herzen unserer Milchstraße existiert ein Exemplar, Astronomen nennen es Sagittarius A*. Es ist nur etwa 26.500 Lichtjahre von der Erde entfernt und hat eine Masse von etwa 4,1 Millionen Sonnenmassen. Es konnte bisher noch nicht abgebildet werden, die EHT-Forscher arbeiten aber daran.

Die Grundlage für die Theorie um die schwarzen Löcher - damals hießen sie allerdings noch nicht so - hatte Albert Einstein vor gut 100 Jahren in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie gelegt. Mit der neuen Beobachtung lassen sich seine Ideen noch besser als bisher prüfen.

Wie ist die Beobachtung jetzt gelungen?

Das Team hat acht Teleskope zu einem Verbund zusammengeschaltet, unter anderem das "Alma"-Teleskop in Chile mit 66 riesigen Radioschüsseln, Teleskope der Europäischen Südsternwarte, ebenfalls in Chile, das IRAM 30-Meter Teleskop bei Granada in der spanischen Sierra Nevada sowie ein Teleskop am Südpol.

Originalaufnahme vom schwarzen Loch in der Galaxie M87
EHT Collaboration

Originalaufnahme vom schwarzen Loch in der Galaxie M87

So ist ein virtuelles Teleskop entstanden. Dessen Bildschärfe entspricht der einer einzelnen Antenne mit einem Durchmesser von 8000 Kilometern. Dadurch lässt sich der vergleichsweise kleine Bereich eines schwarzen Lochs detailliert genug abbilden. Die Teleskope waren zuvor unter anderem mit hochpräzisen Atomuhren ausgerüstet worden, damit sich ihre Beobachtungen synchronisieren lassen.

Sind schwarze Löcher wirklich schwarz?

Der Physiker Stephen Hawking hat postuliert, dass schwarze Löcher auch Strahlung aus ihrem Inneren wieder abgeben können. Das heißt, sie würden über lange Zeiträume an Masse verlieren. Und sie wären eben nicht wirklich ganz schwarz. Die Hawking-Strahlung ist allerdings noch nie beobachtet worden. Sie würde nur sehr schwach ausfallen. Daher weiß derzeit auch niemand, wie sie sich praktisch nachweisen ließe.

chs



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