WISSENSCHAFT UND BILDUNG


Astronomen präsentieren erstmals den Schatten eines schwarzen Lochs

Baku, 10. April, AZERTAC 

Es ist ein historisches Bild, das Astronomen an diesem Mittwoch präsentieren: Ein weltweites Netzwerk von Radioteleskopen hat erstmals den Schatten eines schwarzen Lochs fotografiert. Zur Vorstellung des Fotos in Brüssel hatte neben den beteiligten Forschern des Event Horizon Telescope (EHT) auch EU-Forschungskommissar Carlos Moedas geladen. Weltweit fanden zeitgleich Pressekonferenzen statt. In Washington informierte die National Science Foundation (NSF) die Öffentlichkeit, weitere Veranstaltungen gab es in Chile, China, Taiwan und Japan.

Der Aufwand ist ein Indiz dafür, für wie fundamental Forscher die nun veröffentlichten Ergebnisse halten. Sie gelten als vergleichbar mit wissenschaftlichen Durchbrüchen wie der Entdeckung des Higgs-Bosons (2012) und dem ersten Nachweis von Gravitationswellen (2016). In diesen beiden Fällen hat es später einen Nobelpreis gegeben, auch für die Beobachtungen des Event Horizon Telescope dürfte das nicht unwahrscheinlich sein.

Bisher gab es nur Illustrationen der Schwerkraftmonster - Im Zentrum von vielen, vielleicht sogar allen Galaxien gibt es ein schwarzes Loch. Es handelt sich dabei um einen extremen Ort, an dem sich auf engstem Raum so viel Masse konzentriert, dass selbst Licht der Gravitationswirkung nicht mehr entkommen kann. Auch wenn der Anblick aus Science-Fiction-Filmen bekannt vorkommen mag: Bis jetzt hatte noch niemand solch ein Schwerkraftmonster tatsächlich gesehen. Alle bisherigen Bilder waren stets Illustrationen, wissenschaftlich mal mehr und mal weniger korrekt ausgeführt.

Doch das nun vorgestellte Bild des Event Horizon Telescope ist echt. Es ist möglich geworden, weil Forscher nach jahrelanger Vorarbeit zahlreiche Radioteleskope weltweit so zusammengeschaltet haben, dass sie wie ein einziges, gigantisch großes Beobachtungsinstrument funktionieren. 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 beteiligten Wissenschaftler machen folgende Rechnung auf, um die Leistungsfähigkeit des Verbunds zu illustrieren: Wären die Augen eines Menschen so scharf wie das EHT, dann könnte dieser Mensch theoretisch über den Atlantik hinweg eine Zeitung lesen. Allerdings beobachtet der Teleskopverbund kein sichtbares Licht, sondern Radiostrahlung mit Wellenlängen von etwas mehr als einem Millimeter. Die eingefangenen Strahlen werden im Bild rot dargestellt, damit das menschliche Auge sie wahrnehmen kann.

Zu den acht eingesetzten Anlagen gehören 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. Sie alle waren zuvor unter anderem mit hochpräzisen Atomuhren ausgerüstet worden, damit sich ihre Beobachtungen synchronisieren lassen.

Schwarzes Loch mit 6,6 Milliarden Sonnenmassen - Ihre Beobachtungen haben die Forscher im Inneren der sehr aktiven Galaxie Messier 87, kurz M87, gemacht, die im Bereich des Sternbildes Jungfrau liegt. Das schwarze Loch dort ist 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Es hat eine Masse von etwa 6,6 Milliarden Sonnenmassen.

Auch im Inneren unserer Galaxie, der Milchstraße, gibt es ein schwarzes Loch. 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.

Auch von Sagittarius A* hatte das EHT-Team ein Bild machen wollen. Das ist allerdings vorerst nicht gelungen, unter anderem weil das Herz der Milchstraße in einem dichten Nebel aus geladenen Teilchen verborgen liegt, was zu einem Flimmern der Radiostrahlung und damit zu unscharfen Bildern führt. Forscher hoffen jedoch, das Problem in Zukunft noch lösen zu können.

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