Erstes Bild eines Schwarzen Lochs

Die Geschichte

Ein so schwerer Stern

Ein Schwarzes Loch ist eines der seltsamsten Objekte des Universums. Es entsteht gewöhnlich, wenn ein Stern, der viel größer ist als die Sonne, seinen Brennstoff aufgebraucht hat und in sich zusammenstürzt: Seine ganze Materie konzentriert sich auf einen winzigen Raum. Die Schwerkraft, also die Kraft, die die Dinge anzieht, wird so stark, dass nichts, nicht einmal das Licht, mehr entkommen kann. Deshalb sieht man es nicht: Es ist „schwarz“. Seine Grenze heißt „Ereignishorizont“: Wer ihn überschreitet, kann nicht mehr zurück.

Die Idee geht auf Einstein zurück. Im Jahr 1915 veröffentlichte er die allgemeine Relativitätstheorie, nach der die Schwerkraft eine Krümmung von Raum und Zeit ist. Wenige Monate später fand der deutsche Astronom Karl Schwarzschild, der sich im Ersten Weltkrieg an der Front befand, eine Lösung seiner Gleichungen, die genau ein solches Objekt beschrieb. Einstein selbst glaubte aber nicht, dass es wirklich existieren könne. Der Name „Schwarzes Loch“ wurde 1967 vom amerikanischen Physiker John Wheeler berühmt gemacht.

Indirekte Beweise

Jahrzehntelang blieben die Schwarzen Löcher eine Hypothese. Dann begannen die Astronomen, ihre Spuren zu finden: Sterne, die um einen unsichtbaren Punkt kreisten, Gas, das in einen Wirbel fiel und sehr heiß wurde und Röntgenstrahlen aussandte, und sogar 2015 die Gravitationswellen, winzige Schwingungen des Raums, die durch die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher entstehen und von den LIGO-Instrumenten aufgefangen wurden. Es fehlte aber etwas: eines zu sehen.

Ein Teleskop so groß wie die Erde

Ein Schwarzes Loch zu fotografieren ist ein enormes Unterfangen. Auch die größten sind sehr weit entfernt und erscheinen von der Erde aus winzig, als wolle man eine Orange auf dem Mond sehen. Für ein so scharfes Bild bräuchte man ein Teleskop, so groß wie unser Planet. Die Wissenschaftler hatten eine Idee: Radioteleskope an sehr weit entfernten Orten miteinander zu verbinden und alle zusammen wie ein einziges Riesenteleskop arbeiten zu lassen. So entstand das Event Horizon Telescope, das „Ereignishorizont-Teleskop“.

Im April 2017 richteten acht Radioteleskope in Chile, auf Hawaii, in Arizona, in Mexiko, in Spanien und am Südpol einige Tage lang auf dasselbe Ziel: das Zentrum einer großen Galaxie namens M87, etwa fünfundfünfzig Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Die Teleskope zeichneten enorme Datenmengen auf, etwa fünf Petabyte, so viele, dass man sie nicht über das Internet schicken konnte: Sie wurden auf Hunderte von Festplatten geladen und mit Flugzeugen zu zwei Rechenzentren in den Vereinigten Staaten und in Deutschland gebracht. Zwei Jahre lang arbeiteten über zweihundert Wissenschaftler aus vielen Ländern an der Rekonstruktion des Bildes: unter ihnen eine junge Informatikerin, Katie Bouman, die berühmt wurde, als ein Foto von ihr neben den Festplatten im Web die Runde machte, auch wenn es Teamarbeit war, zu der viele Menschen beitrugen.

Das Bild

Am 10. April 2019 wurde in Pressekonferenzen in Brüssel, Washington, Tokio, Santiago und anderen Städten die erste Fotografie eines Schwarzen Lochs gezeigt: ein orangefarbener Ring aus verschwommenem Licht um einen schwarzen Fleck in der Mitte. Der Ring ist das Gas, das mit sehr hoher Geschwindigkeit um das Schwarze Loch kreist und sich erhitzt; die dunkle Zone ist sein Schatten. Das Schwarze Loch von M87 wiegt etwa sechseinhalb Milliarden Sonnen, und sein Horizont ist größer als das ganze Sonnensystem.

Im Jahr 2022 veröffentlichte dieselbe Gruppe die Fotografie eines weiteren Schwarzen Lochs, das im Zentrum unserer Galaxie, der Milchstraße, namens Sagittarius A*, etwa siebenundzwanzigtausend Lichtjahre entfernt und mit einer Masse von etwa vier Millionen Sonnen. Auch hier ein leuchtender Ring um ein dunkles Zentrum.