Durch die unvorhersehbare Lichtbrechung in unmittelbarer Nähe von schwarzen Löchern könnte ein tieferer Blick ins Universum erschwert werden.
Ein Beitrag von Matthias Pfeiffer. Quelle: Universe Today.
Schwarze Löcher haben bekanntlich den Ruf, alles gefräßig zu verschlingen, was sich in ihrer Nähe befindet. Die extreme Schwerkraft lenkt sogar Licht von seiner Bahn ab. Massive Objekte können Licht also bündeln. Dieser Effekt wird als Gravitationslinse bezeichnet.
Um tiefer ins Universum zu schauen, muss aber zusätzlich ein Effekt, der sich negative Lichtbrechung nennt, berücksichtigt werden. Wenn elektromagnetische Strahlung aus dem Vakuum durch ein Material tritt, so wird es zum Lot hin gebrochen. Das ist der Effekt, den man von allen natürlichen Materialien wie Wasser oder Glas kennt. Wie sehr der Strahl abgelenkt wird, hängt von dem Brechungsindex n ab. Sollte dieser aber negativ sein, so verhält sich die Lichtbrechung komplett anders und das Licht wird in die „falsche“ Richtung abgelenkt. Der gebrochene Strahl befindet sich also sowohl auf der Eintrittsseite (im Vakuum) und im Material auf der gleichen Seite vom Lot.
Wenn man sich den Einfluss der Schwerkraft, der von einem rotierenden schwarzen Loch ausgeht, anschaut, muss man auch diesen Effekt berücksichtigen. Die normale Lichtbrechung, die von schweren Massen ausgeht, wurde schon 1919 von britischen Wissenschaftlern nachgewiesen und damit wurde eine Forderung der Relativitätstheorie bewiesen. Aber diese Form der Gravitationslinse ist auch im Sinne eines positiven Brechungsindex.
Wenn man also nach dem Ursprung des Universums sucht, vorbei an mehreren schwarzen Löchern und massiven Objekten, kann es durch die negative Brechung zu unvorhersehbaren Strahlengängen kommen. Man kann also nicht ohne weiteres die wirkliche Position der Lichtquelle bestimmen.
Auch wenn die negative Lichtbrechung noch nicht vollends verstanden ist, so ist man zuversichtlich, dass man das Problem dennoch in den Griff bekommt. Damit wäre der Blick in die Tiefen des Universums wieder offen.
