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Auf zum nächsten Schritt

Dr. Edelhäuser und Dr. Knochel hocherfreut über Fotos vom Schwarzen Loch - 16.04.2019 09:03 Uhr

Dr. Knochel (rechts) und Dr. Edelhäuser beim Vortrag zu "Schwarzen Löchern". © Weber


Diese historische Aufnahme ist  am Mittwoch in mehreren simultanen Liveschaltungen der Weltöffentlichkeit präsentiert worden. Dr. Knochel sieht sie nicht zuletzt als Bestätigung der vor gut 100 Jahren gegründeten allgemeinen Relativitätstheorie Albert Einsteins, wie er  betont. Sie erklärt die Schwerkraft mithilfe der Krümmung von Raum und Zeit und revolutionierte so das Verständnis vom Kosmos. Die erstaunlichste Vorhersage dieser Theorie wurde bald darauf vom Astronomen Karl Schwarzschild berechnet: die Existenz sogenannter Schwarzer Löcher. Dabei handelt es sich um Regionen mit so intensiver Schwerkraft, dass ihr Inneres völlig von der Außenwelt isoliert ist und nicht einmal Licht entkommen kann.

In den vergangenen Jahrzehnten fand man immer stärkere Hinweise, dass diese Schwarzen Löcher tatsächlich existieren, wie von der Einsteinschen Theorie vorhergesagt. Beispielsweise konnten im Jahr 2015 die Gravitationswellen nachgewiesen werden, die durch Kollisionen sternenschwerer schwarzer Löcher ausgelöst werden. Für diese Entdeckung der LIGO-Observatorien gab es 2017 den Nobelpreis in Physik.

Jetzt konnte erstmals ein weltweites Netzwerk von Radioteleskopen, das Event Horizon Telescope, die notwendige Auflösung erreichen, um ein Bild eines wahren kosmischen Giganten aufzunehmen – eben jenes schwarze Loch im Zentrum der 54 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie M87. Es besitzt eine Masse von über 6 Milliarden Sonnen und damit einen Durchmesser von etwa 40 Milliarden Kilometern.

Da das Schwarze Loch von Gas umhüllt und damit für sichtbares Licht verdeckt ist, kann es nur mit Radiowellen beobachtet werden. Trotz seiner Größe erscheint es für uns am Himmel aufgrund seiner Entfernung nur etwa so groß wie ein auf dem Mond liegender Apfel, so Dr. Knochel.

Um solch ein Objekt aufzunehmen, wäre theoretisch ein Teleskop von der Größe der gesamten Erde notwendig. Hier konnten sich die Astronomen eines Tricks behelfen, der sogenannten Interferometrie: Acht auf dem Globus verteilte Teleskope stellten gleichzeitig Beobachtungen an, die durch Atomuhren exakt synchronisiert wurden.

Die an den entlegensten Winkeln der Welt vom Südpol über Hawaii und die Atacama-Wüste bis Europa aufgenommenen Datenfluten wurden auf vielen Festplatten gespeichert und zu zwei Rechenzen­tren am MIT (USA) und am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn gebracht. Dort wurden sie zusammengeführt und zu einem Bild verrechnet.

Als nächstes Ergebnis soll eine Aufnahme des zentralen Schwarzen Loches im Zentrum unserer eigenen Milchstraße im Sternbild Schützen folgen. Von den nun anstehenden Beobachtungen und Analysen der Aufnahmen erhoffen sich die Astrophysikerinnen und Astrophysiker neue Erkenntnisse über die extremen Vorgänge in der Nachbarschaft dieser supermassiven Schwarzen Löcher und mögliche Abweichungen von den Einsteinschen Theorien. 

-ww-

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