Forschungsteam löst Rätsel um gigantisches schwarzes Loch – „Aus der Erwartung ist Gewissheit geworden“
Ein Foto vom schwarzen Loch M87* gibt es bereits. Nun löst ein internationales Forschungsteam ein großes Rätsel um den monströsen Himmelskörper: Dreht er sich?
Hangzhou – Im Jahr 2019 machte ein spektakuläres Foto das schwarze Loch M87* schlagartig bekannt. Astronominnen und Astronomen war es mittels einer Technik namens Langbasisinterferometrie (VLBI) und dem Event Horizon Telescope (EHT) erstmals gelungen, den Schatten eines schwarzen Lochs abzubilden. Das Foto stellte einen Meilenstein in der Astronomie dar, der bald gefolgt wurde von einem Foto vom schwarzen Loch im Zentrum unserer Milchstraße (SgrA*). Doch nur weil man schwarze Löcher nun abbilden kann, wurden sie nicht weniger rätselhafte Himmelskörper.
| Name: | M87* |
|---|---|
| Ort: | im Zentrum der Galaxie M87 |
| Entfernung zur Erde: | etwa 55 Millionen Lichtjahre |
| Masse: | 6,5 Milliarden Sonnenmassen |
| Radius: | 60.000 Lichtjahre |
| Sternbild: | Jungfrau |
„Nach dem Erfolg der Abbildung des schwarzen Lochs in dieser Galaxie mit dem EHT war die Frage, ob dieses schwarze Loch sich dreht oder nicht, ein zentrales Anliegen der Wissenschaftler“, erinnert sich Kazuhiro Hada (National Astronomical Observatory of Japan). Geht man nach der Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, sind beide Varianten möglich: dass sich supermassereiche schwarze Löcher wie M87* drehen, aber eben auch, dass sie nicht rotieren.
Internationales Forschungsteam zeigt: Schwarzes Loch M87* dreht sich
Das größte Problem der Forschung: Eine direkte Beobachtung schwarzer Löcher ist äußerst schwierig, da sie alles, was ihnen zu nahe kommt, verschlingen. Selbst Licht, das von einem schwarzen Loch eingesaugt wurde, kommt nicht mehr heraus – schwarze Löcher sind deshalb quasi unsichtbar. Deshalb konnte die Forschung auch nur den Schatten des schwarzen Lochs sichtbar machen sowie das Licht der Materie, die sich in einer Akkretionsscheibe um das schwarze Loch herum bewegt.
Trotzdem ist es einem internationalen Forschungsteam um den chinesischen Forscher Yuzhu Cui (Zhejiang Lab) nun offenbar gelungen, die Rotation des schwarzen Lochs M87* nachzuweisen. „Aus der Erwartung ist Gewissheit geworden. Dieses monströse schwarze Loch dreht sich tatsächlich“, freut sich der Forscher Hada in einer Mitteilung.
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Viele Jahre der Beobachtung lohnen sich: Rotation von schwarzem Loch nachgewiesen
22 Jahre lang hat das Forschungsteam das schwarze Loch M87* mit mehr als 20 Radioteleskopen in aller Welt überwacht. So konnten die Forscherinnen und Forscher die Veränderungen des sogenannten Jets genauer untersuchen. Bei einem Jet handelt es sich um einen gewaltigen Strahl aus Materie und Energie, der vom schwarzen Loch ins Weltall geschleudert wird.
Und tatsächlich: das Forschungsteam stellte fest, dass der Jet in einem etwa 11-jährigen Rhythmus seine Richtung verändert und hin und her schwankt. In der Studie zeigen die Forscherinnen und Forscher, dass die Bewegung des Jets mit dem supermassereichen schwarzen Loch in Zusammenhang steht – das schwarze Loch M87* dreht sich. „Wir sind begeistert von diesem bedeutenden Ergebnis“, sagt Cui, der Hauptautor der Studie ist, die im Fachjournal Nature veröffentlicht wurde.
Alle Fragen rund um das schwarze Loch kann die Studie allerdings nicht beantworten. Bisher ist beispielsweise weiterhin unklar, wie schnell sich das schwarze Loch um seine eigene Achse dreht und wie die Struktur der Akkretionsscheibe um den Himmelskörper aussieht. Weitere Beobachtungen könnten aber auch diese Fragen beantworten helfen. (tab)