Remix aus dem Bild mit freundlicher Genehmigung von CC-BY-SA ESO (über Wikimedia Commons)

Schwarzes Loch Fotografie

Oder wie man ein Teleskop so groß wie die Welt macht

Das ist es. Das erste Bild, das jemals von einem Schwarzen Loch aufgenommen wurde.

Und vielleicht sieht es auf den ersten Blick nicht spektakulär aus, aber bedenken Sie Folgendes: Dieses Schwarze Loch ist nicht nur etwa 55 Millionen Lichtjahre von uns entfernt, sondern Schwarze Löcher sind von Natur aus unsichtbar! (Dies liegt daran, dass ihre Anziehungskraft so stark ist, dass ihnen nicht einmal Licht entweichen kann.)

Aus diesem Grund dachten Astronomen viele Jahre lang, dass ein Bild eines Schwarzen Lochs unmöglich zu bekommen sei.

Sie lagen falsch.

Theoretisch können wir kein Bild von einem Schwarzen Loch machen, weil es einfach nicht möglich ist, ein Bild von etwas zu machen, das kein Licht emittiert oder reflektiert.

Schauen Sie sich das genauer an. Was Sie auf dem Bild sehen, ist nicht das Schwarze Loch selbst, sondern eine Scheibe darum. Sie werden schwarzen Raum, einen Feuerring und dann mehr Schwarz darin sehen.

Das ist das Schwarze Loch.

In diesem Bild ist das Schwarze Loch nicht sichtbar - und sollte es auch nicht sein, wenn unsere Gesetze der Physik korrekt sind.

Der Ring selbst existiert aufgrund eines Phänomens, bei dem ein Stern dem Schwarzen Loch zu nahe kommt und darin angesaugt wird.

Aufgrund der enormen Gravitationskraft, die das Schwarze Loch ausübt, wird der Stern hineingezogen, bis nur noch der Ring übrig bleibt. Der Ring wird als Akkretionsscheibe bezeichnet und ist der offensichtlichste Teil des aufgenommenen Bildes.

Aber es wird nicht ewig dauern: Das Schwarze Loch übt weiterhin seinen Zug aus, und nach einiger Zeit wird auch dieser Ring aufgefressen.

Die Geschichte beginnt mit einem kleinen Team von Innovatoren und endet mit einem Teleskop, das anders ist als alles, was die Welt jemals gesehen hat.

Obwohl in letzter Zeit große Fortschritte in der Teleskoptechnologie erzielt wurden, gibt es kein einziges Teleskop auf der Erde, das ein Bild von einem Schwarzen Loch aufnehmen kann. Sie sind einfach zu klein dafür!

Theoretisch würde man für diese Auflösung ein Teleskop von der Größe des Planeten Erde benötigen, und das ist natürlich nicht möglich. Um dieses Problem zu lösen, stießen sie auf eine wirklich innovative Idee: Wenn ein Teleskop die Aufgabe nicht erfüllen könnte, würden es vielleicht viele tun.

Wie sich herausstellte, hatten sie recht.

Das Team nutzte ein globales Netzwerk von Gerichten, um ein Teleskop dieser Größe zu simulieren. Zwölf Radioteleskope, die an verschiedenen Orten auf der ganzen Welt stationiert waren, wurden mit leistungsstarken Atomuhren synchronisiert. Jedes Teleskop sammelte und zeichnete Radiowellen aus der Nähe des Schwarzen Lochs auf. Diese Daten wurden dann unter Verwendung von Supercomputern kombiniert, um das Bild des Schwarzen Lochs zu erstellen.

Dieses Programm wurde von vielen Ländern unterstützt und als Event Horizon Telescope oder EHT bezeichnet.

Dieses Schwarze Loch ist eigentlich ein sogenanntes supermassives Schwarzes Loch, das im Zentrum der Messier 87-Galaxie lebt. Es ist ungefähr 7 Milliarden Mal so massereich wie unsere Sonne. Das ist kolossal im Vergleich zu anderen supermassiven Schwarzen Löchern.

Der wichtigste Teil dieses Fotos ist, wo es kein Licht gibt, dieser dunkle Kreis in der Mitte, der einen Durchmesser von etwa 40 Milliarden Kilometern hat. Das ist das eigentliche Schwarze Loch.

Und an seinem Rand befindet sich der Ort, der als Ereignishorizont bekannt ist, der Punkt ohne Wiederkehr. Sobald Sie den Ereignishorizont überquert haben, ist die Schwerkraft des Schwarzen Lochs so stark, dass Sie nicht mehr entkommen können. Nicht du, nicht das schnellste Raumschiff, nicht einmal das schnellste im Universum: Licht.

Viele, viele Dinge mussten genau richtig sein, um dieses Bild aufzunehmen, genug, dass es als Wunder angesehen werden konnte. Das Licht wanderte ungefähr 55 Millionen Lichtjahre, ohne von Gas oder Partikeln absorbiert zu werden. Nur ein kleiner Teil der Radiowellen, die auf die äußere Atmosphäre treffen, erreicht tatsächlich die Oberfläche, da die meisten von ihnen absorbiert oder reflektiert werden. Und damit diese Wellen von der EHT empfangen werden konnten, musste das Wetter an jedem der 12 Teleskope, einschließlich des in der Antarktis, gut und klar sein.

Dies ist das erste Bild eines Schwarzen Lochs, das jemals aufgenommen wurde, aber es ist sicherlich nicht das letzte.

Wie nach diesem ersten Erfolg hat das Team von EHT-Wissenschaftlern begonnen, andere Schwarze Löcher zu untersuchen, in der Hoffnung, unser Verständnis der Schwarzen Löcher zu fördern.

Das Team hat nun die Riesenkamera auf ein anderes Schwarzes Loch namens Sagittarius A * gerichtet. Dieses Schwarze Loch befindet sich im Zentrum unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße. Wir glauben, dass seine Bilder bald veröffentlicht werden.

Mit diesen Bildern von Schwarzen Löchern können wir mehr über ihre Eigenschaften verstehen und derzeit unbeantwortete Fragen beantworten wie:

Warum sind sie im Zentrum von Galaxien vorhanden? Warum erbrechen sie massive Ströme subatomarer Teilchen in den Weltraum? Wie genau beeinflussen sie das Raum-Zeit-Gefüge um sie herum?

Und wie könnten sie eines Tages auf uns wirken?

Willst du mit uns schreiben? Um unsere Inhalte zu diversifizieren, suchen wir nach neuen Autoren, die bei Snipette schreiben können. Das heißt du! Aufstrebende Schriftsteller: Wir helfen Ihnen bei der Gestaltung Ihres Stücks. Etablierte Autoren: Klicken Sie hier, um loszulegen.

Habe Fragen? Lassen Sie uns sie unten diskutieren. Komm und sag hallo!