Schwarze Löcher
Kapitel 1
Es gibt sie wirklich
Bei Schwarzen Löchern denken wir an
Science Fiction und an Hollywoodfilme.
An Massemonster, die das Weltall
um sich herum aufsaugen
und die Gesetze der Physik brechen.
Sie üben eine unglaubliche
Faszination auf uns aus.
Theorien über Schwarze Löcher reichen
bis ins 18. Jahrhundert zurück.
Lange Zeit konnte ihre Existenz jedoch nur
mathematisch vorhergesagt werden.
Die Erforschung
schwarzer Löcher gilt als schwierig,
weil sie keine Oberfläche besitzen
wie andere Objekte.
Da die Schwerkraft in ihnen so groß ist,
dass sogar Licht verschluckt wird,
sind schwarze Löcher auch unsichtbar.
Albert Einstein gab im Rahmen seiner
im Jahr 1915 formulierten Allgemeinen
Relativitätstheorie einen Hinweis darauf,
wie sie dennoch gefunden werden können.
Stark verkürzt besagt sie:
Alle Körper, die Masse oder Energie haben,
erzeugen Wechselwirkungen
mit der vierdimensionalen Raumzeit.
Diese wird durch die Beschleunigung
von Masse gekrümmt
und erzeugt damit Schwingungen.
So schien es möglich, dass Schwarze Löcher
nicht nur alles verschlucken,
sondern auch Auswirkungen auf ihre
Umgebung haben, die sich messen lassen.
Roger Penrose,
dass sich die Rotationsenergie
eines Schwarzen Loches
auch außerhalb von diesem befinden kann.
Er sollte Recht behalten.
Die ersten empirischen Hinweise
auf die reale physische Existenz
von Schwarzen Löchern lieferten
Radioastronomen in den 1960er Jahren.
Sie entdeckten sternähnliche Zentren,
quasistellare Radioquellen,
die sehr hell leuchteten:
sogenannte Quasare.
In ihrer Mitte
befinden sich mächtige Energiezentren,
von denen wir heute wissen, dass sie
schwarze Löcher sind.
Diese verschiedenen Annahmen
und Beobachtungen führten letztlich dazu,
dass es heute möglich ist,
Schwarze Löcher physikalisch nachzuweisen.
Heute weiß man:
Es gibt einen Radius
rund um das Schwarze Loch,
der „Ereignishorizont“ genannt wird.
An diesem Rand wird die Bewegung
vorbeiziehende Sterne oder Gaswolken
so stark beschleunigt,
dass sie sich aufheizen und zum Beispiel
im Infrarotlicht zu beobachten sind.
Dieser Effekt kann mithilfe
von Weltraumteleskopen,
die nicht optisches Licht wahrnehmen,
im Zusammenschluss
mit optischen Teleskopen
und Computern nachgewiesen werden.
Man geht derzeit davon aus,
dass es allein in unserer Milchstraße
Eines davon befindet sich mittendrin,
im Sternbild Schütze
der Region Sagittarius A*.
Es ist 4,3 Millionen Mal so massereich
wie unsere Sonne.
Mithilfe von Langzeitbeobachtungen
von Sternenbewegungen
bewiesen der deutsche Astrophysiker
Reinhard Genzel
und die amerikanische Astronomin
Andrea Ghez
seine Existenz und lieferten damit
auch den bislang überzeugendsten
Beweis dafür,
dass es Schwarze Löcher wirklich gibt.
Für ihre Arbeit erhielten sie gemeinsam
mit dem vorher schon erwähnten
Mathematiker Roger Penrose