© EHT Collaboration

Was bisher nur Science Fiction war oder im besten Fall Theorie, wurde am 10. April 2019 als Realität belegt. Bei sechs gleichzeitigen Pressekonferenzen in aller Welt präsentierten Wissenschaftler des „Event Horizon Telescope“ das erste Bild eines schwarzen Lochs. Exakt 100 Jahre, nachdem Albert Einstein in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie die Existenz von schwarzen Löchern beschrieb, gibt es den ersten Beweis, dass er recht hatte: Es gibt schwarze Löcher und sie sehen genauso aus, wie bisher vermutet wurde.

Das Ereignishorizontteleskop (EHT, Event Horizon Telescope) – eine Anordnung von acht bodengebundenen Radioteleskopen wurde in internationaler Zusammenarbeit speziell dazu entwickelt, Bilder von schwarzen Löchern aufzunehmen. Die einzelnen Teleskope stehen an Orten wie Vulkanen in Hawaii und Mexiko, den Bergen in Arizona, der spanischen Sierra Nevada, der chilenischen Atacama-Wüste und der Antarktis. Das heute veröffentlichte Bild eines supermassereichen schwarzen Lochs und seines Schattens ist 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, im Herzen der Galaxie Messier 87H im im nahegelegenen Virgo-Galaxienhaufen. Es hat eine Masse, die 6,5 Milliarden Mal größer ist als die der Sonne.

Das virtuelle Teleskop EHT biete Wissenschaftlern eine neue Möglichkeit, die extremsten Objekte im Universum zu untersuchen, die von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie im Jubiläumsjahr des historischen Experiments vorhergesagt und jetzt bestätigt wurden, heißt es bei der ESO. „Wir haben das erste Bild eines schwarzen Lochs gemacht“, sagte EHT-Projektleiter Sheperd S. Doeleman vom Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics. „Das ist eine außergewöhnliche wissenschaftliche Leistung, die von einem Team von mehr als 200 Forschern erbracht wurde.“

schwarzes Loch
Anatomie eines schwarzen Lochs © ESO

Durch Einsteins allgemeine Relativitätstheorie vorhergesagt

Schwarze Löcher sind kosmische Phänomene mit einer enormen Masse, die alles in sich einsaugen, was in ihre Nähe kommt, sogar Licht. Diese Objekte beeinflussen ihre Umgebung extrem, verzerren die Raumzeit und heizen alle umgebenden Materialien immens auf. „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“, erklärte der Vorsitzende des EHT-Wissenschaftsrates Heino Falcke von der Radboud University, Nijmegen, Niederlande. „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.“

Dank mehrerer Kalibrier- und Abbildungsmethoden zeigt das veröffentlichte Bild eine ringförmige Struktur mit einem dunklen zentralen Bereich – dem Schatten des schwarzen Lochs. „Sobald wir sicher waren, dass wir den Schatten aufgenommen hatten, konnten wir unsere Beobachtungen mit umfangreichen Computermodellen vergleichen, die die Physik des verzerrten Raums, von heißer Materie und starken Magnetfeldern beinhalten. Viele der Merkmale des beobachteten Bildes entsprechen unserem theoretischen Verständnis überraschend gut“, sagte Paul T. P. Ho, EHT-Vorstandsmitglied und Direktor des East Asian Observatory. „Das macht uns zuversichtlich für die Interpretation unserer Beobachtungen, einschließlich unserer Abschätzung der Masse des Schwarzen Lochs.“

EHT-Vorstandsmitglied Luciano Rezzolla von der Goethe-Universität in Frankfurt am Main sagte weiter: „Die Konfrontation von Theorie und Beobachtung ist für einen Theoretiker immer ein dramatischer Moment. Es freut uns und macht uns stolz zu erkennen, dass die Beobachtungen unseren Vorhersagen so gut entsprechen.“

schwarzes Loch
Eine Aufnahme von Messier 87 mit dem Very Large Telescope © ESO

Aus einem Café in Paris eine Zeitung in New York lesen

Die EHT-Beobachtungen verwenden laut einer Erklärung der ESO eine Technik, die als „Interferometrie mit sehr langen Basistrecken“ (VLBI) bezeichnet wird, die Teleskopanlagen auf der ganzen Welt synchronisiert und die Rotation unseres Planeten ausnutzt, um ein riesiges, erdumspannendes Teleskop zu bilden, das bei einer Wellenlänge von 1,3 mm beobachtet. „VLBI ermöglicht dem EHT eine Winkelauflösung von 20 Mikro-Bogensekunden – genug, um aus einem Café in Paris eine Zeitung in New York zu lesen.“

Das sensationelle Bild des schwarzen Lochs ist der Höhepunkt jahrzehntelanger Beobachtungsarbeit in technischer und theoretischer Hinsicht, an der Forscher aus der ganzen Welt, unter anderem von der ESO und vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie, beteiligt waren.

„Die ESO ist erfreut, durch ihre europäische Führung und Schlüsselrolle bei zwei der in Chile ansässigen Teilteleskope ALMA und APEX wesentlich zu diesem Ergebnis beigetragen zu haben. ALMA ist die empfindlichste Anlage des EHT, und seine 66 hochpräzisen Antennen waren entscheidend für den Erfolg des EHT“, kommentiert ESO-Generaldirektor Xavier Barcons. „Wir haben etwas erreicht, das noch vor einer Generation als unmöglich galt“, schloss Doeleman. „Durchbrüche in der Technologie, Verbindungen zwischen den besten Radioobservatorien der Welt und innovative Algorithmen haben ein völlig neues Fenster zu schwarzen Löchern und dem Ereignishorizont geöffnet.“

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Über den Autor

Author profile picture Petra Wiesmayer ist seit mehr als 25 Jahren als Journalistin und Autorin tätig. Sie hat bis heute hunderte Interviews mit Prominenten aus Entertainment, Sport und Politik geführt und zahllose Artikel über Entertainment und Motorsport für internationale Medien recherchiert und verfasst. Als großer Science-Fiction-Fan ist sie fasziniert von Technologien, die die Zukunft der Menschheit mitbestimmen könnten und liest und schreibt gerne darüber.