Erste Aufnahme eines Schwarzen Lochs Jäger der Schwarzen Löcher
Seit einem halben Jahrhundert sprechen Wissenschaftler von Schwarzen Löchern, aber fotografiert haben sie noch nie eins. Das könnte sich jetzt ändern. Mit einem weltweiten Netzwerk von Teleskopen hoffen Forscher auf das lang ersehnte erste Bild.
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Diese Illustration zeigt die Vorstellung eines Künstlers vom Quasar 3C 279. Durch den Zusammenschluss verschiedener Radioteleskope gelang Astronomen im Juli 2012 ein Blick mit zweimillionenfacher Vergrößerung auf das zentrale Schwarze Loch der mehr als fünf Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie.
Foto NASA
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1915 stellte der Physiker Albert Einstein erstmals die Theorie auf, dass es im Weltall Orte der absoluten Extreme geben könnte, die alles anziehen und kein Licht nach außen lassen – Schwarze Löcher.
Foto ESA/Hubble
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Mit Hilfe von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie ließ sich die Existenz solcher punktförmiger Singularitäten herleiten, in denen Materie und Strahlung auf Nimmerwiedersehen verschwinden.
Foto NASA/CXC/STScI
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Rund ein halbes Jahrhundert ist es her, dass der Begriff „Schwarzes Loch“ für derlei Phänomene allgemein in der Wissenschaft eingeführt wurde.
Foto Chandra X-ray Observatory
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Der US-Physiker John Archibald Wheeler suchte 1967 bei einer Konferenz ein Ersatzwort für den Zungenbrecher „Gravitationally completely collapsed object“ und nahm den Vorschlag eines Zuhörers auf, der solche Phänomene kurz „Black Hole“ nannte.
Foto NASA/ESA/STScI
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Wirklich gesehen hat noch niemand eines. Das will eine internationale Gruppe von Forschern jetzt ändern.
Foto NASA/JPL-Caltech
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Mit einem weltumspannenden Netzwerk von Teleskopen („Event Horizon“-Teleskop) – unter anderem am Südpol, in Europa und Nord- und Südamerika – wollen sie im April 2017 versuchen, erstmals Bilder von einem Schwarzen Loch zu machen.
Foto Carnegie-Irvine Galaxy Survey/NASA/JPL-Caltech
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Einmal im Jahr wird das Teleskop-Netzwerk in Richtung von Schwarzen Löcher ausgerichtet, diesmal an fünf Nächten zwischen dem 5. und 14. April 2017. Dann stehen die Chancen auf passendes Wetter an den beteiligten Teleskopen gut. Aber sicher ist das nicht.
Foto NASA/Chandra X-ray Observatory
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2016 das „Event Horizon“-Teleskop-Netzwerk schon einmal versucht, das Schwarze Loch Sagittarius A* in der Milchstraße, der Heimatgalaxie des Planeten Erde, und ein weiteres abzulichten – ohne Erfolg.
Foto NASA/JPL-Caltech
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In diesem Jahr sind weitere leistungsstarke Teleskope zu dem Netzwerk „Event Horizon“ dazugekommen. Diesmal könnte es also tatsächlich klappen.
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„Es könnte aber auch sein, dass wir etwas ganz anderes sehen“, erklärt der US-Physiker Shepherd Doeleman. „Es ist zwar nie eine gute Idee, gegen Einstein zu wetten, aber wenn wir etwas sehen würden, das sehr anders ist als das, was wir erwarten, dann müssten wir die gesamte Theorie der Schwerkraft überdenken.“
Foto NASA/CXC/UNH/M. Weiss
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Schwarze Löcher sind die schwärzesten Körper, die wir kennen. In ihnen soll sich auch ein Großteil der Dunklen Materie verbergen.
Foto ESA/Hubble
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Am Rande eines schwarzen Loches wird die Schwerkraft so stark, dass selbst das Licht nicht mehr entweichen kann.
Foto NASA/JPL-Caltech
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Mit Hilfe der Daten von Weltraumteleskopen der NASA kann man in einer Computersimulation zeigen, wie ein Schwarzes Loch einen massiven Strahl im Röntgenenergie-Bereich ausgespuckt.
Foto ESA/Hubble
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Zwar sind Schwarze Löcher selbst unsichtbar, verraten sich jedoch über die Materie, die sie verschlucken.
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Wegen der extrem starken Schwerebeschleunigung heizt sich Materie, die in ein Schwarzes Loch fällt, auf Millionen Grad Celsius auf und strahlt dann hell im Bereich des Röntgenlichts.
Foto NASA/CXC/M.Weiss
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Das charakteristische Leuchten dieser mysteriösen Massemonster können Röntgen-Teleskope auf der Erde registrieren.
Foto NASA/Hubble
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Schwarze Löcher sind Orte der absoluten Extreme. Die Materie ist in ihnen so stark zusammengepresst, dass nichts ihrer enorm hohen Anziehungskraft entkommt.
Foto NASA/Chandra X-ray Observatory/A
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Die Fluchtgeschwindigkeit liegt im Inneren eines Schwarzen Lochs über der Lichtgeschwindigkeit, daher dringt nicht einmal das Licht selbst nach außen. Schwarze Löcher sind damit quasi unsichtbar – wie ihr Name schon sagt.
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Im Februar 2015 entdeckten Astronomen ein monströses Schwarzes Loch mit der Masse von zwölf Milliarden Sonnen. Das Masseungetüm befindet sich im Herzen einer aktiven Galaxie, die so hell leuchtet wie 420 Billionen Sonnen.
Foto ESO/M. Kornmesser
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Auch Schwarze Löcher existieren nicht ewig. In dem enormen Kraftfeld bilden sich nach den Gesetzen der Quantenphysik ständig spontan Paare von Teilchen und Antiteilchen, die nach Sekundenbruchteilen wieder zerstrahlen.
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Im Zentrum der Milchstraße rast eine große Gaswolke mit acht Millionen Kilometern pro Stunde in ein Schwarzes Loch. Das stellten Astronomen bei einer Beobachtung des Zentrums unserer Galaxie fest. Die Wolke wird irgendwann zerrissen und verschluckt werden.
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Die künstlerische Darstellung zeigt Sterne, die sich auf ein gigantisch großes Loch zubewegen, weil sie von ihm angezogen werden.
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Diese Illustration zeigt ein Schwarzes Loch (links), das sich Materie von seinem Begleitstern (rechts) absaugt. Diese kosmische Konstellation liegt in der sechs Millionen Lichtjahre entfernten Spiralgalaxie NGC 300.
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Die Computergrafik zeigt ein schwarzes Loch, während es Gas ins Weltall schleudert und dabei eine spiralförmige Spur hinterlässt.
Foto NASA
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Auf diesem NASA-Foto ist zu sehen, wie der Materiestrahl eines Schwarzen Loches eine benachbarte Galaxie trifft und dabei abgelenkt wird.
Foto NASA, ESA, STScI-PRC14-41a
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Der helle Ring stellt Gas und Staub dar, die von dem Schwarzen Loch extrem beschleunigt und schließlich mitgerissen werden.
Foto NASA/CXC/STScI
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Wegen der extremen Schwerebeschleunigung heizt sich Materie, die in ein Schwarzes Loch fällt, auf Millionen Grad Celsius auf und gibt dann Energie als Röntgenstrahlung ab.
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Diese Computersimulation zeigt, wie ein Stern von einem Schwarzen Loch verschluckt wird.