Astronomen zeigen erste Aufnahme eines Schwarzen Lochs

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Das erste Bild des supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie „Messier 87“ ist zugleich die erste direkte Abbildung eines Schwarzen Lochs überhaupt.Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen. Copyright: Event Horizon Telescope

Das erste Bild des supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie „Messier 87“ ist zugleich die erste direkte Abbildung eines Schwarzen Lochs überhaupt.Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen. Copyright: Event Horizon Telescope (EHT Collaboration)

Brüssel (Belgien) – Auf mehreren weltweiten Pressekonferenzen hat soeben ein Team internationaler Radioastronomen die ersten Ergebnisse des Versuchs der direkten Abbildung eines Schwarzen Lochs – bzw. dessen sogenannten Ereignishorizonts – vorgestellt.

Wie die Wissenschaftler des Projekts „Event Horizon Telescope“ (EHT) auf den zeitgleich in Brüssel, Chile, Shanghai, Japan, Taipeh und Washington veranstalteten Pressekonferenzen berichtet haben, handelt es sich um Aufnahmen der zum EHT zusammengeschalteten Teleskope, die das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie “Messier 87” (M87) ins Visier genommen hatten. Zu sehen ist zwar nicht das Schwarze Loch selbst, dafür aber den das Objekt umgebenden sogenannten Ereignishorizont (engl. Event Horizon).

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Der Ereignishorizont markiert jene letzte beobachtbare Grenze, über die hinaus Licht und Materie unausweichlich vom Schwarzen Loch aufgesaugt werden. Immer dann, wenn Materie diese Grenze überquert, gibt diese Materie “der Theorie zufolge intensive Strahlung ab, eine Art ‘Todesschrei’ und damit ein letztes Zeugnis ihrer Existenz”, erläutern Astronomen des an EHT beteiligten Max-Planck-Instituts für Radioastronomie. “Diese Strahlung lässt sich unter anderem bei Radiowellen im Millimeterbereich registrieren.“

Durch den Zusammenschluss vieler Teleskope weltweit, simuliert das EHT-Projekt ein gewaltiges Radioteleskop das dem Umfang unserer Erde entspricht. Die Auflösung des EHT liegt bei 26 Mikro-Bogensekunden, was der Größe eines Golfballs auf dem Mond entspricht – oder der Breite eines menschlichen Haares, gesehen aus 500 Kilometern Entfernung.

Hintergrund
“Schon Ende des 18. Jahrhunderts spekulierten die Naturforscher John Mitchell und Pierre Simon de Laplace über ‘dunkle Sterne’, deren Schwerkraft so stark ist, dass Licht ihnen nicht entkommen kann.” Es war diese Idee, die die Grundlage der später dann durch die von Albert Einstein konkretisierten allgemeinen Relativitätstheorie beschriebenen Vorstellung von Schwarzen Löchern legte.

Schwarze Löcher sind Objekte mit einer derart großen und extrem komprimierten Masse, dass selbst das Licht ihrer Anziehungskraft nicht entkommen kann – weshalb sie auch eigentlich nicht direkt beobachtet werden können. Dennoch lassen sie sich eben aufgrund ihrer gewaltigen Schwerkraft indirekt nachweisen. Unter anderem durch die Messung der durch die Kollision zweier Schwarzer Löcher ausgelösten sogenannten Gravitationswellen (…GreWi berichtete).

Auch im Zentrum unserer Milchstraße sollte sich, rund 26.000 Lichtjahre von der Erde entfernt, ein solches Schwarzes Loch mit der Bezeichnung Sagittarius A* befinden. Aufgrund seiner Wechselwirkung mit seiner kosmischen Umgebung schätzen Astrophysiker seine Masse auf die von rund 4,3-4,5 Millionen Sonnen.

Das jetzt gezeigte Schwarzen Loch bildet das Zentrum der Galaxie „Messier 87“ im Sternbild Jungfrau. Rund 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, birgt dieses „Massemonster“ schätzungsweise 6,6 Milliarden Sonnenmassen und damit die vermutlich tausendfache Masse von Sagittarius A*. Besonders interessant an Messier 87 ist der Umstand, dass aus dem zentralen Schwarzen Loch ein Tausende Lichtjahre langer Materiestrahl fast genau in Blickrichtung Erde austritt. Das Schwarze Loch im Zentrum von M87 ist etwa 2,5 mal kleiner als der knapp 40 Milliarden Kilometer große Schatten, den es wirft.

Zu den heute präsentierten Aufnahmen erläutern der Vorsitzende des EHT-Wissenschaftsrates Heino Falcke von der Radboud University: „Wenn wir in eine helle Region eintauchen, wie eine Scheibe aus glühendem Gas, erwarten wir, dass ein schwarzes Loch eine dunkle Region ähnlich einem Schatten erzeugt – etwas, das durch Einsteins allgemeine Relativitätstheorie vorhergesagt wird, aber wir noch nie zuvor gesehen haben. Dieser Schatten, verursacht durch die Gravitationskrümmung und den Einfang von Licht durch den Ereignishorizont, offenbart viel über die Natur dieser faszinierenden Objekte. Er hat es uns ermöglicht, die enorme Masse des schwarzen Lochs von M87 zu messen.“

– Fachartikel zur Abbildung des Schwarzen Lochs wurden in einer Sonderausgabe des FachjournalsThe Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.

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