Astronomie Erstes Bild vom Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstrasse

Das erste Bild eines Schwarzen Lochs war vor drei Jahren eine Sensation. Nun präsentieren die Forscher eine Aufnahme des Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstrasse. Eine bestimmte Eigenheit des Giganten liess völlig neue Methoden nötig werden.

Erstmals ist Astronomen eine Aufnahme vom Schwarzen Loch im Zentrum unserer Heimatgalaxie, der Milchstrasse, gelungen. Das am Donnerstag vorgestellte Bild zeigt genaugenommen die Umgebung des supermassereichen Schwarzen Lochs, denn die Objekte selbst sind von Natur aus unsichtbar. Ermöglicht wurde die Aufnahme durch Beobachtungen mit dem «Event Horizon Telescope» (EHT), einem Zusammenschluss von acht Radio-Sternwarten auf vier Kontinenten zu einer Art Superteleskop.

Das Bild des Massemonsters im Herzen unserer Galaxie ist erst die zweite Aufnahme überhaupt, die je von einem Schwarzen Loch gemacht wurde. Es zeigt eine dunkle zentrale Region umgeben von einer hellen ringförmigen Struktur. In Büchern und veranschaulichenden Grafiken gab es zuvor immer nur Illustrationen zum Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstrasse zu sehen.

Das Schwarze Loch rotiert

Massgeblich beteiligt am EHT ist das Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn. Die Ergebnisse ihrer Beobachtungen stellen die Forschenden in einer Sonderausgabe der «Astrophysical Journal Letters» vor. Das Bild von Sagittarius A* – so der Name des Schwarzen Lochs – sei in guter Übereinstimmung mit den Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie Albert Einsteins für ein Schwarzes Loch mit der viermillionenfachen Masse unserer Sonne, berichten sie. Das Loch rotiere vermutlich.

An den Messungen beteiligt war auch das in deutsch-französisch-spanischer Zusammenarbeit betriebene Institut für Radioastronomie im Millimeterbereich (IRAM), das mit dem 30-Meter-Teleskop in Spanien sowie dem NOEMA-Interferometer in Frankreich arbeitet.

Schwierige Beobachtungen

Im Jahr 2019 hatten die EHT-Forscher das erste Bild der unmittelbaren Umgebung eines Schwarzen Lochs überhaupt vorgestellt – ebenfalls ein leuchtender Ring mit einem dunklen Zentrum. Es handelte sich um das weit grössere und massereichere Schwarze Loch im Zentrum der rund 55 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie M87.

Obwohl das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstrasse mit einer Entfernung von rund 27'000 Lichtjahren der Erde viel näher liegt, erwiesen sich die Beobachtungen als schwierig. «Die Strahlung des Schwarzen Lochs von M87 ist über Stunden hinweg konstant», erläuterte Anton Zensus vom MPIfR in Bonn, einer der Haupt-Initiatoren des EHT-Projekts. «Das Objekt im galaktischen Zentrum dagegen verändert sich schon im Verlauf weniger Minuten. Wir mussten deshalb völlig neue Methoden für die Auswertung entwickeln.»

Nicht einmal Licht entkommt

Astronomen nehmen an, dass sich im Zentrum der meisten Galaxien ein Schwarzes Loch befindet. Aufgrund ihrer extremen Masse lassen Schwarze Löcher noch nicht einmal das Licht entkommen, dadurch sind sie praktisch unsichtbar. Allerdings heizt sich Materie, bevor sie in ein Schwarzes Loch gezogen wird, extrem stark auf und strahlt dann hell. Dieses charakteristische Leuchten ist auf den Aufnahmen rötlich dargestellt zu sehen.

Der Name «Event Horizon Telescope» – Ereignishorizont-Teleskop – bezieht sich auf die Fähigkeit, optisch bis zum Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs vorzudringen – jene Grenze, hinter der nicht einmal das Licht dem Schwerkraftmonster noch entkommen kann und ab der das Loch daher schwarz erscheint.