Hochaufgelöster Blick an den Rand eines Unsichtbaren

Mit drei hypermodernen Teleskopen ist es Astronomen gelungen, so nah wie noch nie an das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße zu sehen. Die Teleskope besitzen zusammen ein Auflösungsvermögen von 37 Mikrobogensekunden – genug um einen Baseball auf der Oberfläche des Mondes von der 385.000 Kilometer entfernten Erde zu erkennen.

Ein Beitrag von Christian Bewermeyer. Quelle: CfA.

“Die Technik gibt uns einen unübertroffenen Blick auf das Schwarze Loch”, kommentierte Sheperd Doeleman, der Hauptautor einer Studie zum Thema, die gestern im Fachjournal Nature erschien. “Niemand hat je solch eine feinkörnige Aufnahme des Zentrums unserer Galaxis gesehen”, meint auch Jonathan Weintroub, Doelemans Co-Autor. “Wir sind fast an den Ereignishorizont herangekommen, den Ort aus dem nichts – das Licht eingeschlossen – entkommen kann.”

Computergrafik eines rotierenden Schwarzen Lochs. Die schwarze Kugel im Zentrum stellt den Ereignishorizont dar.
(Bild: NASA)
Computergrafik eines rotierenden Schwarzen Lochs. Die schwarze Kugel im Zentrum stellt den Ereignishorizont dar.
(Bild: NASA)

Mit Hilfe von Teleskopen in Arizona, Hawaii und Kalifornien untersuchte Sheperds Team Radiowellen von einem mysteriösen Objekt im Sternbild Schütze: Sagittarius A* (abgekürzt Sgr A*). Dabei kam eine Methode namens Very Long Baseline Interferometry (VLBI) zur Anwendung, bei der Signale von mehreren Teleskopen zusammengefügt werden, was ein riesiges Großteleskop überflüssig macht. Die VLBI-Auflösung ist dementsprechend extrem hoch.

Als problematisch erwies sich jedoch, dass die VLBI normalerweise nur Wellen mit einer Wellenlänge von über 3,5 Millimetern empfangen kann. Die Radiowellen von Sgr A* erreichen die Erde aber meistens nur bei einer Länge von 1,3 Millimetern – längere werden von der “interstellaren Streuung” herausgefiltert. Die Streuung wirkt wie Nebel um eine Straßenlaterne – sie blendet und trübt das Licht. Durch innovative Instrumente und neuartige Analyseverfahren gelang es Sheperds Team jedoch trotzdem, die gewünschten Resultate zu erzielen und das Schwarze Loch in der Mitte der Milchstraße zu lokalisieren.

Obwohl die neuen Beobachtungen relativ nah an das eigentliche Schwarze Loch kamen, konnte nicht geklärt werden, was genau auf den Aufnahmen zu sehen ist. Eine leuchtende Korona um das Schwarze Loch? Oder ein Strahl aus Materialien auf dem Weg zum Ereignishorizont? Um diese Fragen zu beantworten, muss die Auflösung des Teleskop-Trios noch weiter verfeinert werden. Wissenschaftler arbeiten bereits an neuartigen, empfindlichen Instrumenten, während der Bau von weiteren Teleskopen in Planung ist.

“Diese bahnbrechende Studie zeigt, dass solche (noch genaueren) Beobachtungen möglich sind”, sagte Avi Loeb von der Harvard University. “Sie öffnet neue Möglichkeiten, die Struktur von Raum und Zeit in der Nähe eines Schwarzen Lochs zu erforschen und Albert Einsteins Gravitationstheorie zu testen.”

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