Das Bild des Event Horizon Teleskopnetzwerks zeigt einen dunklen Fleck vor einem verschwommen leuchtenden Ring in der Galaxie M87. Bisher gab es von Schwarzen Löchern nur Illustrationen.
Zum ersten Mal ist Astronomen die Aufnahme eines Schwarzen Lochs gelungen. Das Bild des internationalen Radioteleskopnetzwerks Event Horizon, das einen dunklen Fleck vor einem verschwommenen gelblich leuchtenden Ring zeigt, wurde am Mittwoch zeitgleich auf sechs Pressekonferenzen rund um den Globus präsentiert, von Santiago de Chile bis Tokio. Bisher gab es von Schwarzen Löchern nur künstlerische Illustrationen.
Bei dem aufgenommenen Exemplar handelt es sich um das extrem massereiche Schwarze Loch im Zentrum der 55 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie Messier 87 (M87). Um in dieser gigantischen Entfernung noch ausreichende Details erkennen zu können, hatten die Forscher acht Einzelobservatorien auf vier Kontinenten, darunter sogar in der Antarktis, rechnerisch zu einem Superteleskop zusammengeschlossen.
Die Angaben zur Größe, die dabei am Mittwochnachmittag gemacht wurden (siehe eventhorizontelescope.org) sind gewaltig: Das Schwarze Loch bzw. der kollabierte Stern, welches es kreiert hat, habe eine Masse von etwa dem 6,5-Milliardenfachen der Sonne; und der Durchmesser seines Ereignishorizonts - das ist sozusagen die Kugeloberfläche, von unterhalb welcher wegen der enormen Gravitation im Zentrum kein Licht mehr nach außen dringen kann, nicht aber die Größe des kollabierten Sterns selbst! - wurde mit etwa 40 Milliarden Kilometer angeben.
Größer als die Umlaufbahn des Pluto
Vergleich: Die Umlaufbahn des Zwergplaneten Pluto in der Randzone des irdischen Sonnensystems hat einen Durchmesser von maximal fast 12 Milliarden Kilometer, würde also mehr als drei Mal in das Schwarze Loch in M87 passen.
"Die Ergebnisse geben uns zum ersten Mal einen klaren Blick auf ein supermassives Schwarzes Loch", betonte Anton Zensus, Direktor am Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie. Dort wurden die Daten der beteiligten Radioteleskope kombiniert.
Durch ihre extreme Masse lassen Schwarze Löcher noch nicht einmal das Licht entkommen, dadurch sind sie praktisch unsichtbar. Allerdings heizt sich Materie, bevor sie in ein Schwarzes Loch gezogen wird, extrem stark auf, kreist bei einem rotierenden Stern im Inneren lange um den Ereignishorizont herum und strahlt hell, bevor sie dahinter verschwindet. Dieses charakteristische Leuchten ist in rot in der jetzt vorgelegten Aufnahme zu sehen. Der Moment des Verschwindens von Objekten hinter dem Ereignishorizont kann allerdings von externen Beobachtern Berechnungen zufolge nicht gesehen werden - diese haben den Eindruck, dass sich etwas immer näher an die Grenze bewegt, aber das immer langsamer, letztlich asymptotisch, also sich unendlich annähernd und nie verschwindend.
Das Bild sei eine weitere Bestätigung von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie unter den extremsten Bedingungen des Universums. Das berichtete Karl Schuster, Direktor des Instituts für Radioastronomie im Millimeterbereich (IRAM), das an der Kampagne beteiligt war.
Um ein Schwarzes Loch bildet sich eine Gas- und Staubscheibe, auf der neue Materie in den Raumzeitschlund strudelt. Diese Materie dreht sich immer schneller, wird dabei durch Reibung extrem heiß und leuchtet hell auf. Die Teleskope fotografierten das Schwarze Loch vor dieser sogenannten Akkretionsscheibe, "wie eine schwarze Katze auf einem weißen Sofa", erläuterte die Max-Planck-Gesellschaft.
Die Simulationen lagen richtig
Mit den Beobachtungen, die auch im Fachblatt "Astrophysical Journal" vorgestellt werden, hoffen die Forscher zahlreiche grundlegende Fragen zu beantworten, darunter: Sehen Schwarze Löcher so aus wie von der Theorie erwartet? "Wir waren ehrlich gesagt überrascht, wie gut der beobachtete dunkle Fleck mit der aus unseren Computersimulationen vorhergesagten Struktur übereinstimmt", sagt Zensus.
Der experimentelle Durchbruch öffne die Tür zu einer Vielzahl neuer Beobachtungen, die unbekannte Details der kosmischen Schwerkraftfallen enthüllen könnten, erläuterte Schuster. "In Zukunft möchten wir auch die Dynamik der einstrudelnden Materie untersuchen. Im Grunde möchte man einen Film davon machen."
(APA/dpa/Red.)
