Der Stern "S0-2" kreist um das gigantische Schwarze Loch Sagittarius A*. Bildrechte: Nicolle Fuller/National Science Foundation

Forschung am Schwarzen Loch Einsteins Relativitätstheorie wieder bestätigt

26. Juli 2019, 15:52 Uhr

Wieder ein Punkt für Einstein. Die in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie beschriebenen Prozesse konnten erneut nachgewiesen werden. Mit dem Stern "S0-2", der mutig seine Kreise um ein Schwarzes Loch zieht.

Forscher der University of California in Los Angeles untersuchten anhand des Sterns namens "S0-2", der seinen Orbit um ein Schwarzes Loch zieht, das Gravitationsverhalten von Himmelsköpern. Das Schwarze Loch Sagittarius A* befindet sich inmitten unserer Milchstraße, hat eine Masse von vier Millionen Sonnen und weist eine gewaltige Anziehungskraft auf.

Langwierige Beobachtungen

24 Jahre lang beobachteten die Wissenschaftler den Stern auf seinem Orbit. Er kommt dem Schwarzen Loch mit zeitweise 14 Milliarden Kilometer relativ nah und stellt somit gute Bedingungen dar, um die Auswirkungen der Anziehungskraft zu untersuchen. Innerhalb dieser langen Untersuchungszeit umrundete der Stern das Schwarze Loch nur eineinhalb Mal.

Entscheidendes Indiz: Das rote Licht

Aufgrund der enormen Dichte saugen Schwarze Löcher alles um sich herum an. In Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie wird beschrieben, dass nicht einmal das Licht sich dieser Anziehungskraft entziehen kann. Gemäß der Theorie muss das Licht gegen die Anziehungskräfte "arbeiten" und die Lichtwellen im Roten Bereich des Spektrums dehnen sich. 

Das Teleskop des W.M. Keck-Observatorium auf Hawaii. Bildrechte: Nicolle Fuller/National Science Foundation

Dieses Phänomen der Gravitationsrotverschiebung konnte anhand des Sterns "S0-2" nachgewiesen werden. Das Licht des Sternes erschien rötlicher. Die Spektralmessungen wurden mit Teleskopen des W.M. Keck-Observatoriums auf Hawaii durchgeführt. Diese Gravitationsverschiebung an einem Schwarzen Loch konnte erst zum zweiten Mal nachgewiesen werden.

Ist jetzt alles geklärt?

Somit hat die Allgemeine Relativitätstheorie einen weiteren Test bestanden. Vollständig verifizieren können die Wissenschaftler sie jedoch nicht. "Einstein hat Recht, zumindest bis jetzt", so die Astronomin Andrea Ghez vom von der University of California in Los Angeles. so muss nachgewiesen werden, dass Einsteins Gesetzmäßigkeiten in allen Umständen im All herrschen. "Die Theorie kann zum Beispiel die Gravitation innerhalb eines Schwarzen Loches nicht vollständig beschreiben. Wir müssen über Einsteins Theorie hinausgehen, um so etwas zu ergründen", ergänzt Ghez.