Schwarzes Loch
Bildrechte: M.Weiss/Nasa/Chandra x-ray Observatory

Die Suche nach dem Ereignishorizont Astronomen wollen Schwarzes Loch fotografieren

Unser Zuhause im All ist die Milchstraße: eine Galaxie mit Hunderten Milliarden von Sternen. Wer in einer klaren Sternennacht in Richtung dieses milchigen Bandes blickt, der schaut genau ins Zentrum der Galaxis. Wegen der vielen Sterne können Astronomen nicht bis zum Mittelpunkt blicken. Doch genau dort soll sich eines der rätselhaftesten Objekte des Universums verbergen: ein riesiges Schwarzes Loch. Und das wollen die Astronomen endlich auf einem Foto festhalten, denn es ist sehr kamerascheu.

von Guido Meyer

Schwarzes Loch
Bildrechte: M.Weiss/Nasa/Chandra x-ray Observatory

Schwarze Löcher umwittert eine geheimnisvolle Aura. Sie könnten einfach so gigantische Sterne aufsaugen und das gehört noch zu ihren leichtesten Herausforderungen. Spätestens seit dem gleichnamigen Film von 1979 haben es Schwarze Löcher heraus aus dem Elfenbeinturm der Astronomie hinein in die Populärwissenschaften geschafft. Mit ihnen bekannt wurde der "Ereignishorizont", der die Grenzen eines jeden Schwarzen Lochs definiert.

Der Ereignishorizont ist so ein mytischer Ort, der aber bisher noch nicht wirklich wahrgenommen ist. Es ist eigentlich der Punkt ohne Wiederkehr um ein Schwarzes Loch herum. Wenn man einmal über diesen Ereignishorizont hinweggegangen ist, kommt man eigentlich nicht mehr zurück.

Prof. Heino Falcke, Radboud-Universität Nijmegen

Heino Falcke untersucht am Forschungsinstitut für Mathematik, Astrophysik und Partikelphysik der Radboud Universität im holländischen Nijmegen Schwarze Löcher. Er gehört zu einem internationalen Forscherteam, das sich zum Ziel gesetzt hat, erstmals ein Foto solch eines Ereignishorizonts zu schießen. Denn der gibt Auskunft über Größe und Beschaffenheit eines Schwarzen Lochs, wie der Physiker Roger Blandford von der kalifornischen Standford University sagt: "Im Gegensatz zur Erdoberfläche hat ein Schwarzes Loch keine definierte Oberfläche. Dafür hat es eine Art virtuelle Oberfläche, die sich in den Raum um das Schwarze Loch herum erstreckt." Von dieser Grenze könne weder Licht noch sonst irgendetwas entkommen. Diese gedachte Oberfläche nennen Astronomen den Ereignishorizont. 

Schwarzes Loch - sichtbar machen, was nicht sichtbar ist

Auch das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße verfügt über einen Ereignishorizont. Mit seiner Hilfe, so hoffen Astronomen, sollte es möglich sein, das Schwarze Loch selbst erstmals – zumindest indirekt - abzubilden.

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
Die beteiligten Teleskope (v. 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

Zwar ist das irgendwie paradox, gibt Falcke zu. "Wie kann ich etwas sehen, was nicht sichtbar ist?" Einen Schatten könne man dort fotografieren, wo das Licht fehle. Denn bevor das Gas hineinfalle, werde es sehr heiß und das Licht führe zu einem Feuerring, der in der Nähe des Ereignishorizontes zu sehen sei. "Und dann verschwindet das Licht in diesem Ereignishorizont. Und dieses Loch, diesen Schatten, den können wir dann sehen. Das ist das, was man erwartet", erklärt Falcke.

Um dieses Foto zu schießen, schließen sich bis Mitte April weltweit mehrere Teleskope zu einem einzigen virtuellen Riesenteleskop zusammen. Fernrohre in der Antarktis, auf Hawaii, in Chile, Spanien, Mexiko und im US-Bundesstaat Arizona tun dabei so, als seien sie Bestandteile eines einzigen, erdumspannenden Teleskops.

Kein Foto im eigentlichen Sinne

Doch ein Problem bleibt trotz des starken Riesenteleskops, sagt der Physiker Roger Blandford von der Standford University. Es habe mit den Wellenlängen des optischen Lichts zu tun. Denn das Zentrum der Milchstraße sei von Gas- und Staubwolken verdeckt. Deshalb müssen die Wissenschaftler auf eine Alternative zurückgreifen.

Radiowellen eignen sich daher besser. Sie werden weniger durch Gas und Staub gestreut. Mit ihnen ließe sich solch ein Experiment durchführen.

Roger Blandford, Standford University

Es wird also kein optisches Foto werden, dass das Netz der weltweiten Teleskope vom Zentrum der Galaxis aufnehmen soll. Stattdessen sollen Radiowellen die störenden Wolken durchdringen, die bislang stets den Blick auf das Innerste der Milchstraße versperrt haben. Als nächstes soll ein Teleskop in Namibia hinzukommen. Und je mehr Teleskope, desto höher die Auflösung. So kameraschau und vermeintlich unsichtbar Schwarze Löcher auch sein mögen: die Zeiten des Versteckspiels scheinen vorbei zu sein.

WQeltkarte mit versch. Teleskopstandorten , die alle nahc Boston (USA) strahlen.
Infografik: Die Daten aller beteiligten Teleskope laufen in Boston zusammen. Bildrechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK

Über dieses Thema berichtet MDR Kultur im Radio | 05.04.2017 | 07:40 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 05. April 2017, 07:00 Uhr