Was für eine Sensation! Endlich gibt es das allererste Foto des supermassiven Schwarzen Loches im Zentrum unserer Milchstraße. Das ist vermutlich das spektakulärste astronomische Ereignis der letzten Jahre.
Aber Moment mal. Ein Foto von einem Schwarzen Loch? Das gab es doch vor ein paar Jahren schon mal, oder nicht? Richtig. Das erste richtige Bild eines Schwarzen Loches wurde 2019 veröffentlicht. Unten seht ihr das supermassive Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie M87.
Das Schwarze Loch in der Galaxie M87
Es wirkt etwas befremdlich, dass das erste Foto eines Schwarzen Loches nicht aus unserer Milchstraße stammt, sondern aus einer fremden Galaxie. Das ist aber einfach zu erklären: Das M87-Schwarze-Loch ist sehr viel schwerer als das Schwarze Loch in unserer Milchstraße. Es hat daher viel größere Ausmaße. Außerdem liegen zwischen dem Schwarzen Loch in unserer Galaxis und uns jede Menge dichte Staub- und Gaswolken, die die Beobachtung zusätzlich erschweren. Obwohl M87 weiter weg ist, war es daher einfacher zu fotografieren.
Nun ist aber denselben Wissenschaftlern, nämlich vom Event Horizon Telescope, eine absolute Sensation gelungen: Sie haben Sagittarius A*, das zentrale Schwarze Loch unserer Milchstraße, fotografiert. Dieses Ungetüm ist knapp 26.600 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt und bringt 4,3 Millionen Sonnenmassen auf die Waage. Schauen wir uns das Bild mal genau an:
Was sehen wir auf dem Foto des Schwarzen Lochs?
Genau genommen sieht man auf den Bildern von Schwarzen Löchern keine Schwarzen Löcher. Denn Schwarze Löcher zeichnen sich dadurch aus, dass sie in einem gewissen Bereich so viel Schwerkraft besitzen, dass sogar das Licht nicht mehr entkommen kann. Und wo kein Licht ist, sieht man nichts. Das eigentliche Schwarze Loch befindet sich im Zentrum des Bildes und entzieht sich unseren Blicken. Die Grenze, hinter der das Licht verschluckt wird, nennt man Ereignishorizont und die kann man auf dem Foto von Sagittarius A* wunderbar erkennen.
Was wir auf dem Foto also sehen, ist die gesamte Materie, die in das Schwarze Loch gewirbelt wird, also der helle Bereich. Das ist die sogenannte Akkretionsscheibe, eine Ansammlung aus Gas, Staub, Licht, vielleicht auch Planeten und Sternen, die von der Schwerkraft des Schwarzen Loches erfasst wurden und noch nicht den Ereignishorizont überquert haben. Durch den Kontrast zwischen den Bereichen innerhalb und außerhalb des Ereignishorizonts konnte man Sagittarius A* überhaupt sichtbar machen.
Im engsten Sinne des Wortes ist das kein Foto von Sagittarius A*. Vielmehr ist es eine Darstellung, die aus jeder Menge Daten von Radioteleskopen zusammengesetzt wurde. Das führt uns zu der Frage:
Wie macht man ein Bild von einem Schwarzen Loch?
Ein Foto von einem Schwarzen Loch macht man durch die sogenannte Langbasisinterferometrie. Das bedeutet, dass man mehrere Radioteleskope, die sich an unterschiedlichen Standorten auf der Erde befindet, miteinander zusammenschließt. So erhält man ein Riesenradioteleskop, eine virtuelle, riesige Antennenschlüssel. Die Interferometrie ist eine geniale Methode, die es erlaubt, durch den Zusammenschluss mehrerer Teleskope ein Riesenteleskop zu erschaffen.
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Durch diese Technik ist es den Forschern des Event Horizon Telescope gelungen, Sagittarius A*zu fotografieren – etwas, das man lange für unmöglich hielt. Denn wie schon erwähnt, ist Sagittarius A* von dichten Nebeln verdeckt und unfassbar weit weg. Außerdem ist es für ein supermassives Schwarzes Loch auch gar nicht so schwer. Sein Ereignishorizont ist von uns aus gesehen nur so groß wie ein Tennisball auf dem Mond. Unvorstellbar, dass diese Aufnahme nun gelungen ist. Geoffrey Bower vom Institut für Astronomie und Astrophysik in Taipeh sagt: “Wir waren verblüfft, wie gut die Größe des Rings mit den Vorhersagen von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie übereinstimmte. Diese beispiellosen Beobachtungen haben unser Verständnis dessen, was im Zentrum unserer Galaxie geschieht, erheblich verbessert.”
Jetzt, wo man zwei Bilder von Schwarzen Löchern hat, kann man diese natürlich wunderbar vergleichen und dadurch mehr über diese Extremsituation von Raum und Zeit erfahren, die sich in der Nähe Schwarzer Löcher abspielt. Auffallend ist, wie ähnlich sich Sagittarius A* und das M87-Schwarze-Loch sind, obwohl M87 über sechs Milliarden mal so schwer wie die Sonne ist, Sagittarius A* nur 4,3 Millionen mal. Der Unterschied liegt in der Ausdehnung des Ereignishorizonts, die man auf den Bildern nicht wirklich erahnen kann. Sera Markoff von der Universität Amsterdam beschreibt es so: “Das sagt uns, dass die Allgemeine Relativitätstheorie im Nahbereich für diese Objekte dominiert. Erst in größerer Entfernung von Ereignishorizonten kommen Unterschiede in Menge und Art des umgebenden Materials zum Tragen.”
Erfahrt im neuen Video alles über das erste Foto des Schwarzen Lochs in unserer Milchstraße
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