Mittwoch, 18. Mai 2022

Astronomie
Erstes Bild vom Schwarzen Loch unserer Milchstraße

Vier Millionen Mal schwerer als die Sonne, 27.000 Lichtjahre entfernt: Forschende haben das erste Bild vom Schwarzen Loch präsentiert, das sich im Zentrum unserer Galaxie befindet. Radioteleskope aus aller Welt haben zu dem Erfolg beigetragen. Die Aufregung bei Fachleuten ist groß.

Von Dirk Lorenzen | 12.05.2022

Diese Abbildung zeigt zum ersten Mal Sgr A*, das supermassereiche schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie.
Dieses Bild zeigt zum ersten Mal Sgr A*, das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie (EHT Collaboration)
„In dem Bild sehen wir zunächst eine ringförmige Struktur. Das Wichtige ist, dass wir tatsächlich in diesem Ring eine dunkle Fläche, wir nennen das den Schatten des Schwarzen Loches, sehr klar erkennen können und darum den leuchtenden Ring insgesamt.“
Ein dunkler Kreis, umgeben von einem orange-rötlichen Ring mit drei Lichtknoten – das Schwarze Loch erinnert auf den ersten Blick an einen Ring mit drei Brillanten. Anton Zensus, Direktor am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn, ist einer der Begründer des internationalen Teams, das das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße beobachtet hat. Vor drei Jahren schon hatte man das Bild eines solchen Objekts in der fernen Galaxie M87 veröffentlicht, nun endlich gelang dies auch beim Schwarzen Loch vor unserer „Haustür“.
„Als ich das Bild zum ersten Mal gesehen habe, war ich erstaunt. Erstaunt, weil es doch so ähnlich zu dem Bild ist, was wir vorher für M87 gefunden haben. Ich war begeistert, dass wir es geschafft haben, trotz der sehr, sehr schwierigen Datenauswertung, die gemacht werden musste, doch ein definitiv belastbar vertretbares Bild herleiten zu können.“

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Weltweite Zusammenarbeit hat das Bild des Lochs ermöglicht

Der Forscher ist zu Recht etwas vorsichtig, denn das Schwarze Loch in der Milchstraße hat es dem Team nicht leicht gemacht. Es ist erstaunlich klein und hat nur vier Millionen Mal so viel Masse wie unsere Sonne – vor drei Jahren ging es um ein Schwarzes Loch, das mehr als tausendmal größer ist. Zudem wirbeln im Zentrum der Milchstraße ständig Gaswolken herum. Es ist, als wollte man eine Person fotografieren, die bei Sturm im dichten Nebel steht und von der immer nur Teile zu erkennen sind. Um überhaupt ein Bild machen zu können, war weltweite Zusammenarbeit nötig, erklärt Gunther Witzel, der ebenfalls am MPI für Radioastronomie tätig ist:
„Die Beobachtungen sind erfolgt, indem wir ein großes Netzwerk von verschiedenen Radioantennen zusammengeschlossen haben. Zusammengeschlossen ist hier relativ. Wir haben keine Kabel gezogen zwischen den Kontinenten, sondern wir haben Daten aufgezeichnet an jeder Station mit ganz exakter Zeitinformation. Da haben wir dann spezielle Rechenzentren, die also diese Informationen nehmen und die dann mehr oder minder virtuell ein interferometrisches Experiment durchführen.“
Radioteleskope in Europa, in Nord- und Südamerika, in Hawaii und sogar am Südpol haben gleichzeitig das Schwarze Loch beobachtet. Durch die „Interferometrie“, das Überlagern der Daten, sind dann Details zu erkennen, als hätten die Fachleute mit einem Teleskop beobachtet, das fast so groß ist wie die Erde. Die Aufnahmen im Radiobereich sind schwarz-weiß – das Team hat das Bild willkürlich orange-rötlich eingefärbt. Auch Astronomen wissen, was in der Öffentlichkeit gut ankommt.

Das Bild entspricht den Vorhersagen der Relativitätstheorie

So schön das Bild sein mag – wissenschaftlich ist es nicht sehr ergiebig, denn es entspricht genau den Vorhersagen der Relativitätstheorie. Die erhoffte Überraschung blieb aus, räumt Anton Zensus ein:
„Ich stelle mir vor, einhundert Jahre nach der Relativitätstheorie sitzt Einstein auf seinem Stuhl in Caputh und schaut sich an, was diese Hunderte von Leuten in der ganzen Welt gemacht haben. Er würde vielleicht grinsen, wenn er sieht, dass wir es trotz all der Arbeit tatsächlich wieder nicht geschafft haben, ihn zu widerlegen.“
Salopp gesagt, wäre es spannender, wenn das Schwarze Loch auf dem Bild nicht kreisförmig wäre, sondern oval. Das wäre ein Hinweis auf „neue“ Physik, bisher unbekannte Zusammenhänge. Nach denen sucht die Fachwelt fieberhaft. Denn auch die Relativitätstheorie ist nicht der Weisheit letzter Schluss – von den Schwarzen Löchern gibt es aber bisher keine Hinweise, in welche Richtung sie weiterzuentwickeln wäre.