Astronomie-Sensation Das erste Bild eines Schwarzen Lochs

So sieht es also aus: ein Schwarzes Loch. Astronomen hatten am Mittwoch in sechs Pressekonferenzen zeitgleich an sechs Orten der Erde das Bild vorgestellt. Es ist die erste direkte Abbildung dieses Phänomens.

Schwarzes Loch
Bildrechte: Event Horizon Telescope

Es ist 55 Millionen Lichtjahre entfernt. In der Galaxis M87. Radioteleskope auf der ganzen Welt haben es vier Tage lang beobachtet, um endlich ein Bild davon zu erhalten, wie dieses kosmische Objekt aussieht: das Schwarze Loch.

Jetzt wissen wir: Dieses gigantische Schwarze Loch ist 6,5 Milliarden Mal so schwer wie unsere Sonne und der Ereignishorizont hat einen Durchmesser von mindestens zehn Milliarden Kilometern. "Größer als der Orbit des Neptun", vergleicht Geoffrey Crew vom Haystack Observatory, das am Programm  beteiligt ist. "Und der Neptun braucht 200 Jahre, um die Sonne zu umkreisen."

Ein Beweis für Einsteins Theorie

Am 5. April 2017 begann die Beobachtung, nachdem die Wettervorhersagen gute Sichtbedingungen prognostiziert hatten. Insgesamt vier Tage dauerten die Aufzeichnungen. Diese Zeit benötigten die Radioteleskope, um genügend Daten zu sammeln. Riesige Datenmengen, so Geoffrey Crew, "Petabytes an Daten an jeder Station".

Acht Bilder von Radioteleskopen.
An den "Event-Horizon-Teleskop"-Beobachtungen im April 2017 beteiligte Teleskope (von links oben im Uhrzeigersinn): APEX, Pico Veleta, LMT, JCMT, ALMA, SMT (Heinrich-Hertz-Teleskop), SMA, SPT Bildrechte: APEX, IRAM, G. Narayanan, J. McMahon, JCMT/JAC, S. Hostler, D. Harvey, ESO/C. Malin

Das Bild des Schwarzen Lochs ist gleichzeitig ein direkter Beweis für Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie, die solche Phänomene vor 100 Jahren vorhergesagt hatte, so Karl Schuster, Direktor des Instituts für Radioastronomie im Millimeterbereich (IRAM). Das 30-Meter-IRAM –Teleskop in der Sierra Nevada ist eines der  acht, die die Forscher von der Antarktis bis Nordamerika zusammengeschaltet hatten, um die Radiowellen aufzuzeichnen, die vom Schwarzen Loch erzeugt werden.

Das Ende von Raum und Zeit

Diese Wellen entstehen durch das heiße Plasma, die Materie, die um das Schwarze Loch bis auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden kann. Aus diesen Informationen errechneten die Computer des Event Horizon Telescope (EHT) das Bild. "Ein leuchtender Ring", so Falcke, und man hat das Gefühl, "das Tor zur Hölle zu sehen, das Ende von Raum und Zeit". Im Inneren ist nichts zu sehen, nur der Schatten, an der Stelle, wo das Licht hinter dem sogenannten Ereignishorizont verschwindet.

Die Gravitation ist dort so stark, dass nichts von dort zurückkommen kann, nicht einmal Licht. Die Teleskope fotografierten das Schwarze Loch vor dieser sogenannten Akkretionsscheibe, "wie eine schwarze Katze auf einem weißen Sofa", so beschreibt es die Max-Planck-Gesellschaft.

Warum gerade M87?

Aber warum beobachteten die Astronomen M87 und nicht das Schwarze Loch in der Mitte der Milchstraße, das nur 26.500 Lichtjahre entfernt ist? Prof. Heino Falcke vom Event Horizon Telescope verglich M87 mit einem großen, langsamen Bären, den man sehr gut beobachten kann. Sagittarius A*, das Loch in unserer Galaxis sei dagegen 1.000 Mal kleiner, sehr schnell und daher schlechter zu sehen.

Und was ist mit den bisherigen Bildern?

Alle Bilder, die bisher von Schwarzen Löchern veröffentlicht wurden, sind nur Berechnungen, Visualisierungen, so Hendrik Hildebrandt, Professor für Astrophysik an der Ruhr-Uni Bochum. M87 dagegen wurde an vier verschiedenen Tagen direkt beobachtet und alle Bilder zeigen den gleichen Schatten des Schwarzen Lochs und seiner Umgebung. Deren Besonderheit: Von uns aus gesehen unterhalb des Lochs ist der leuchtende Ring stärker als oberhalb.

Monika Moscibrodzka, Astrophysikerin von der Uni Nijmegen, die die Daten mit ausgewertet hat, erklärt das so: "Eine solche Struktur kann nur entstehen, wenn etwas rotiert." Allerdings sind die Bilder nicht scharf genug, um zu erkennen, was rotiert, das schwarze Loch oder die Materie um es herum. Bisher kennen wir nur die Richtung: Alles dreht sich im Uhrzeigersinn.

Die Erkenntnisse aus den Untersuchungen sind in sechs Artikeln in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal Letters erschienen. Die 200 Wissenschaftler, die am Projekt beteiligt waren, stellen sie damit zur öffentlichen Diskussion, für alle Forscher, die daran teilnehmen wollen, wie Prof. Anton Zensus vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn bei der Präsentation in Brüssel erklärte.

  

Schwarzes Loch 1 min
Bildrechte: ESO, IAU and Sky & Telescope

Di 30.10.2018 17:04Uhr 00:55 min

https://www.mdr.de/wissen/videos/schwarzes-loch-in-der-milchstrasse100.html

Rechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK

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Dieses Thema im Programm: MDR AKTUELL | 10. April 2019 | 16:00 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 11. April 2019, 08:54 Uhr