Forscher bringen Licht in Schwarze Löcher

Massemonster im All

Von diesem Kontrollraum aus steuern Wissenschaftlere das VLT der Europäischen Südsternwarte auf dem Paranal in Chile. Bild vergrößern
Von diesem Kontrollraum aus steuern Wissenschaftlere das VLT der Europäischen Südsternwarte auf dem Paranal in Chile.

Cerro Paranal, 2635 Meter über Normalnull. Der Raum liegt im Halbdunkel. Auf den Bildschirmen flimmern Zahlen und Kurven. Ähnlich Piloten in der Kanzel einer Düsenmaschine tauschen die Menschen vor den Monitoren routiniert Informationen aus, raunen sich gelegentlich Nummern oder Buchstabenkürzel zu. Hinter den Scheiben des „Cockpits“ spähen unterdessen vier gigantische Spiegelteleskope zum pechschwarzen Himmel über den chilenischen Anden und sammeln Photonen von den entlegendsten Winkeln des Weltalls. Seit Stunden überträgt eines der Fernrohre Bilder aus dem Herzen der Milchstraße auf den Beobachtungsmonitor. Weit nach Mitternacht reißt ein Ausruf des Erstaunens die Astronomen aus ihrem Alltag. „Was macht der Stern denn da!“ Ein Lichtpunkt war aus dem Nichts aufgetaucht und wenig später spurlos verschwunden. Was hat das zu bedeuten? Bald steht fest: Die Wissenschaftler haben ein Massemonster bei seiner Mahlzeit ertappt.

Der Beginn eines Science-Fiction-Films? Nein, die Szene ist Realität. Abgespielt hat sie sich am 9. Mai 2003 im Kontrollraum des Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte. Die Protagonisten: Ein internationales Team von Astronomen um Reinhard Genzel vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching und – ein Schwarzes Loch. Was verbirgt sich hinter einem solchen kosmischen Exoten? Schon der französische Mathematiker Pierre Simon de Laplace vermutete Ende des 18. Jahrhunderts, dass diese Objekte tatsächlich existieren. In Gedanken ließ er eine Materiekugel bei gleich bleibender Masse solange schrumpfen, bis die Gravitationsbeschleunigung an der Oberfläche so weit anwuchs, dass die „Fluchtgeschwindigkeit“ (vF) – auf der Erde beträgt sie 11,2 Kilometer pro Sekunde – den Wert der Lichtgeschwindigkeit erreichte. Dann entkommen nicht einmal Photonen den Schwerkraftfesseln dieses Körpers. Er wird für den Betrachter unsichtbar: Ein Schwarzes Loch ist geboren.

Karl Schwarzschild hat als Erster den Radius einer Kugel berechnet, die das oben genannte Kriterium erfüllt, auf deren Oberfläche also die Fluchtgeschwindigkeit gleich der Lichtgeschwindigkeit (c = 300.000 km/s) ist. Für die Erde zum Beispiel beträgt der so genannte Schwarzschildradius knapp einen Zentimeter. Die Überlegungen von Laplace und die Berechnungen von Schwarzschild blieben zunächst theoretisch. Erst als die Wissenschaftler in den dreißiger Jahren des 20. Jahrhunderts die Physik der Sterne zu verstehen begannen, rückten die Schwarzen Löcher allmählich ins Blickfeld.

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