Ein Schwarzes Loch ist ein Objekt, dessen Masse auf ein extrem kleines Volumen konzentriert ist und infolgedessen eine so starke Gravitation (= Anziehungskraft) erzeugt, dass nicht einmal das Licht diesen Bereich verlassen kann. Die äußere Grenze eines Schwarzen Lochs wird Ereignishorizont genannt. Nichts kann einen Ereignishorizont von innen nach außen überschreiten – keine Information, keine Strahlung und schon gar keine Materie.
Zeit seines Lebens aber hielt selbst Einstein eine der zwangsläufigen Schlussfolgerungen seiner Theorie für ein bloßes Hirngespinst: Die reale Existenz Schwarzer Löcher. Erst nach seinem Tod im Jahre 1955 wurden sie jedoch entdeckt: Als Überreste gewaltiger Supernovaexplosionen großer Sterne und in den Zentren von Galaxien.
Es gibt unterschiedliche Schwarze Löcher, die auf verschiedene Arten entstehen. Am einfachsten zu verstehen sind Schwarze Löcher, die entstehen, wenn ein Stern einer bestimmten Größe seinen gesamten „Brennstoff“ verbraucht hat und kollabiert, d.h. in sich zusammenfällt. Während die äußeren Hüllen dann in einer Supernova abgestoßen werden, fällt der Kern durch seinen Schweredruck zu einem extrem kompakten Körper zusammen. Für ein hypothetisches Schwarzes Loch von der Masse der Sonne hätte der Ereignishorizont einen Durchmesser von nur etwa sechs Kilometern, das entspricht dem 230.000-sten Teil des jetzigen Sonnendurchmessers. Am anderen Ende des Spektrums gibt es supermassive Schwarze Löcher von millionen- bis milliardenfacher Sonnenmasse, die im Zentrum von Galaxien stehen und eine wichtige Rolle in deren Entwicklung spielen.
Das erste Foto eines Schwarzen Lochs
Am 10. April 2019 wurden die ersten hochauflösenden Aufnahmen eines Schwarzen Lochs vorgestellt. Bei dem Projekt Event Horizon Telescope waren an vier Tagen im April 2017 acht Teleskope beteiligt. Die Teleskope waren weltweit verteilt: in Arizona, Chile (ALMA und Apex), Hawaii (SMA und James Clerk Maxwell Telescope), Mexiko (Large Millimeter Telescope, LMT), in der Antarktis am Südpol (South Pole Telescope) und in Spanien das 30 m IRAM Teleskop.
„Fotografiert“ wurde der Kern der Galaxie M87. M87 ist 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, und das Schwarze Loch im Zentrum hat eine Masse, die auf 6,6 Milliarden Sonnenmassen geschätzt wurde.
Bei den entstandenen „Foto“ handelt es sich um das Endergebnis einer monatelangen Analyse mit komplexen Bildverarbeitungsalgorithmen und Ausschluss von Störeffekten. Die sehr umfangreichen Daten (jedes der acht Teleskope lieferte täglich rund 350 Terabyte), deren Transport zum Beispiel aus der Antarktis ein besonderes Problem darstellte, mussten dann zeitlich und bezüglich der Teleskopausrichtung exakt verglichen werden. Die Datenauswertung erfolgte am Max-Planck-Institut für Radioastronomie und am MIT-Haystack-Observatorium und dauerte zwei Jahre. Beteiligt waren über 200 Wissenschaftler aus 20 Nationen und von 59 Institutionen.
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