Event Horizon Telescope: Wissenschaftler fotografieren erstmals ein schwarzes Loch

Schwarze Löcher gehörten zu den "mysteriösesten Objekten im Universum", sagte Sheperd Doeleman, Leiter des Projekts Ereignishorizontteleskop (EHT, Event Horizon Telescope), während einer Pressekonferenz am Mittwoch. Jetzt ist es Forschern von der Erde aus gelungen, ein 55 Millionen Lichtjahre entferntes schwarzes Loch abzubilden. Es ist der erste direkte Nachweis eines schwarzen Lochs.

Viel ist nicht zu sehen: Das Bild zeigt einen leuchtenden Kreis, dessen Zentrum schwarz ist. Das schwarze Loch selbst ist nicht sichtbar - seine Gravitation ist so stark, dass ihr nicht einmal Licht entkommt. Um dieses Gravitationszentrum kreist Gas und heizt sich so stark auf, dass es Licht und Radiowellen aussendet. Es entsteht eine helle Gasscheibe, mit dem Schatten des schwarzen Lochs in der Mitte. Der innere Rand des Kranzes ist der sogenannte Ereignishorizont. Bis dahin kann noch Licht entweichen.

Das schwarze Loch befindet sich im Zentrum der Galaxie Messier 87. Seine Masse entspricht der von 6,5 Milliarden Sonnenmassen. Ein schwarzes Loch ist ein winziger Punkt mit einer sehr hohen Dichte und einem sehr starkem Gravitationsfeld.

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Das schwarze Loch im Zentrum der Galaxie Messier 87 (Bild: EHT)

Wegen seiner Größe und seiner relativen Nähe zur Erde habe sich das schwarze Loch als Studienobjekt angeboten, erklärt die Max-Planck-Gesellschaft, die am Projekt EHT beteiligt ist. Um das Bild aufzunehmen, wurden im April 2017 acht Teleskope auf der Erde, unter anderem in der Antarktis, auf Hawaii, in Chile, Spanien und Südafrika, zu einem riesigen, erdumspannenden Teleskop zusammengeschaltet, das bei einer Wellenlänge von 1,3 mm beobachtet. An dem Projekt EHT haben mehr als 200 Wissenschaftler mitgearbeitet.

Das Problem bei einem solchen Projekt sei das Wetter, sagte einer der EHT-Wissenschaftler. Es müsse überall schön sein. Das war im Frühjahr 2017 der Fall. So konnten die Teleskope rund vier Petabytes an Daten aufzeichnen. Die wurden dann per Flugzeug ins Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn transportiert - bei solchen Datenmengen ist der Versand der Datenträger schneller und effektiver als eine Übertragung per Internet. In Bonn hat ein Supercomputer die Daten ausgewertet.

"Die Ergebnisse geben uns zum ersten Mal einen klaren Blick auf ein supermassives schwarzes Loch und sie markieren einen wichtigen Meilenstein für unser Verständnis der fundamentalen Prozesse, welche die Bildung und die Entwicklung von Galaxien im Universum bestimmen", sagt Anton Zensus, Direktor am Bonner Max-Planck-Institut und Vorsitzender des EHT-Kollaborationsrats.

Das Bild bestätigt die Allgemeine Relativitätstheorie

Der experimentelle Nachweis des schwarzen Lochs ist auch eine weitere Bestätigung von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie: "Sobald es in eine hell leuchtende Umgebung wie eine glühende Gasscheibe eingebettet ist, erwarten wir von einem schwarzen Loch, dass es eine dunkle Region ähnlich wie ein Schatten erzeugt - ein Effekt, der von Einsteins Relativitätstheorie vorhergesagt wurde, den wir bisher aber noch nie beobachten konnten", sagte Heino Falcke, Vorsitzender des EHT-Wissenschaftsrats, in der Pressekonferenz.

Die Entdeckung könnte - ähnlich wie die Entdeckung des Higgs-Teilchens im Jahr 2012 und der Nachweis der Gravitationswellen 2016 - durchaus mit dem Nobelpreis gewürdigt werden. Die Ergebnisse des EHT-Projekts sind in einer Sonderausgabe der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.