Das erste Bild eines Schwarzen Lochs

Die Allgemeine Relativitätstheorie hat schon unzählige Tests bestanden. Ein zentraler Bestandteil der Theorie ist die Existenz von Schwarzen Löchern. Bisher konnten wir diese erstaunlichen Objekte nur indirekt beobachten. Bisher. Heute wurde das erste Resultat des Event Horizon Telescopes präsentiert, und dies hat es in sich.

Das Event Horizon Telescope (EHT) ist nicht dein gewöhnliches Teleskop, dass man in einem Garten aufstellen kann. Es ist nicht einmal ein einzelnes Teleskop, sondern ein Zusammenschluss vieler hochmoderner Radioteleskope, die über die ganze Welt verteilt sind. Unter anderem gehören ESOs ALMA Teleskope in der berühmten Atacama Wüste zu diesem Verbund, wie auch Teleskope am Südpol (da kann ich mit meinen Arbeitsbedingungen in Strasbourg ganz glücklich sein). Durch den Zusammenschluss der Teleskope auf fünf Kontinenten kann eine viel höhere Auflösung erreicht werden, als ein einzelnes Teleskop jemals erreichen würde. Die ganze Erde wird sprichwörtlich zum Teleskop. Dabei entstand eine Datenmenge von etwa 350 Terabytes… pro Tag. Da die Internetleitungen zu langsam sind, um diese Menge genügend schnell zu transportieren, wurden die Daten auf Festplatten gespeichert und mit dem Flugzeug verschifft.

Mit dem EHT hat man sich nun zwei bekannte Schwarze Löcher unter die Lupe genommen. Das Schwarze Loch im Zentrum unserer eigener Galaxie und in der Galaxie M87, die im Herzen des Virgo Haufens liegt.

1920px-M87-full_jpg

Die elliptische Galaxie M87 in Herzen des Virgo Haufens. Credit: NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA);

Warum vermuten wir, dass das Zentrum von M87 ein Schwarzes Loch beinhaltet? Ich möchte dazu Wikipedia zitieren: Die elliptische Riesengalaxie M 87. Der Jet, der vom Zentrum der elliptischen Galaxie Messier 87 ausgeht, könnte von einem supermassereichen Schwarzen Loch verursacht werden.

Dieses könnte wird in Kürze wohl durch wird ersetzt werden, denn das EHT konnte das folgende Bild im Herzen der M87 Galaxie aufnehmen, das erste Bild eines Schwarzen Loches:

D3y8u-oXsAkr2zo.png

Das erste echte Bild eines Schwarzen Loches, im Herzen der Galaxie M87. Credit: Event Horizon Telescope

Phantastisch! Aber was sehen wir genau? Schwarze Löcher definieren sich durch ihre Eigenschaft, dass sie eben schwarz sind, sprich kein Licht kann von ihnen entfliehen. Das Material um das Schwarze Loch hingegen darf und wird strahlen, solange es sich noch ausserhalb des Ereignishorizont befindet. Dieser Horizont gibt die Grenze an, von der kein Licht mehr entfliehen kann. Dieser dunkle Fleck, den wir hier sehen, ist dabei die Region, in der kein Licht mehr entflieht, wir sehen also den Schatten des Schwarzen Lochs. Und wodurch entsteht der Ring? Dies ist ein optischer Effekt, verursacht durch die immense Gravitation des Schwarzen Loches. Da wird der Raum so verkrümmt, das Licht aus allen Richtungen gesammelt und gebeugt wird. Aber wegen der Raumkrümmung kann nicht von überall das Licht zu uns gelangen, ein Fleck bleibt somit dunkel. Das kann man sich so vorstellen, als ob man von unten her durch ein Weinglas schaut, und alles verzerrt wirkt, wie im folgenden Bild dargestellt.

gravring

Ein Laser wird durch die Beugung des Weinglases zu einem Ring verzerrt. Credit: https://laser.physics.sunysb.edu/_samantha/journal/index.html

Nun hat das Schwarze Loch aber nicht einen perfekt symmetrischen Ring, sondern er ist schief. Damit können wir noch etwas über das Schwarze Loch lernen: es rotiert. Dies hat damit zu tun, dass das Licht, welches sich mit dem Schwarzen Loch mit-rotiert, einfacher entfliehen kann, als das Licht in Gegenrichtung.

Was wissen wir sonst noch über dieses Schwarze Loch? Es ist etwa so schwer wie sechs Milliarden Sonnen zusammen und der Ereignishorizont hat einen Durchmesser von 40 Milliarden Kilometern. Das Prädikat supermassiv ist also keine Übertreibung. Die Distanz zum Virgo Haufen beträgt etwa 16 Mpc oder 50 Millionen Lichtjahre. Das Bild zeigt also das Schwarze Loch, sie wie es vor 50 Millionen Jahren ausgesehen hat, das war etwa 10 Millionen Jahre nachdem die letzten Dinosaurier die Erde bevölkerten.

Hundert Jahre nach der Begründung der Allgemeinen Relativitätstheorie konnte sie einen weiteren Sieg einfahren. Was würde Einstein wohl denken?

 

Werbeanzeigen

2 Gedanken zu “Das erste Bild eines Schwarzen Lochs

  1. Ein paar lockere Verse zu den Schwarzen Löchern:

    DAS SCHWARZE LOCH

    Es ist weder schwarz, noch ist es ein Loch,
    Man sieht das obskure Objekt einfach nicht;
    Der dichten Materie entkommt kein Licht.
    Über Einzelheiten rätselt man noch.

    Es hat zugelegt seit seinem Entsteh’n,
    Wird auch demnächst nicht auf Diät geh’n.
    Es will sich alles einverleiben,
    Wir sollten dem Monster fernbleiben.

    Im Zentrum der Galaxie zu Hause,
    Saugt es Material auf ohne Pause.
    Man nennt dieses hier supermassiv,
    Es ist trotz seiner Fülle recht aktiv.

    Es wird von Sternen rasant umkreist,
    Was uns seine Existenz beweist.
    Eine Strahlung, nach Hawking benannt,
    Beobachtet man an Loches Rand.

    Der Ereignishorizont ist Grenze,
    Dahinter ist einfach Sense.
    Verrinnen will dort keine Zeit,
    Gefängnis für die Ewigkeit.

    MONSTERCRASH 🌚⚔️🌚 😉

    Zwei Schwarze Löcher im Streit,
    Das kommt vor von Zeit zu Zeit.
    Auch einen Neutronenstern
    Rempeln diese Monster gern.

    Die gewaltige Kollision
    Bringt das Weltall zur Vibration,
    In die Raumzeit ein paar Dellen,
    Dazu Gravitationswellen.

    Diese gehen auf die Reise,
    Zieh’n im Kosmos ihre Kreise.
    So erfährt auch unser Planet,
    Was da draußen vor sich geht.

    DAS SCHWARZE LOCH
    UND DER HERR DES LICHTS

    Ein kosmisches Schwergewicht,
    Zu keiner Diät bereit;
    Sternenstaub das Hauptgericht,
    Verschmäht wird keine Mahlzeit.
    Die Materie superdicht,
    Stark verbogen die Raumzeit;
    Dem Monster entkommt kein Licht,
    Ort ewiger Dunkelheit.

    Was hat sich Gott nur gedacht,
    Als er das Black Hole gemacht?
    Was hat’s dem Menschen gebracht,
    Dass er sich Gott einst erdacht?
    Langsam lichtet sich die Nacht,
    Es bröckelt der Götter Pracht.
    Schwarzes Loch und Herr des Lichts,
    Wie es immer war bleibt nichts.

    Rainer Kirmse , Altenburg

    Mit freundlichen Grüßen

Kommentar verfassen

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden /  Ändern )

Google Foto

Du kommentierst mit Deinem Google-Konto. Abmelden /  Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden /  Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden /  Ändern )

Verbinde mit %s