Ein zweites Bild des schwarzen Lochs M87* zeigt, dass die Relativitätstheorie das Objekt gut beschreibt. Ein Forscher sieht ein „äußerst wichtiges Ergebnis“.

Frankfurt – Im Jahr 2019 schrieb das Forschungsteam hinter dem Event Horizon Telescope (EHT) Wissenschaftsgeschichte, als es das erste Bild eines schwarzen Lochs veröffentlichte. M87* ist ein supermassereiches schwarzes Loch im Zentrum der Galaxie M87. Auf der Aufnahme zu sehen war ein heller, orangefarbener Ring, eine der beiden Seiten war heller als die andere. Im Zentrum des Rings befand sich eine dunkle Region – der Schatten des schwarzen Lochs, der auf die ihn umgebende Masse fällt. Schwarze Löcher selbst lassen sich nicht aufnehmen, da ihnen nicht einmal Licht entkommen kann.

Die Daten für diese erste Aufnahme wurden im Jahr 2017 gesammelt. Bereits ein Jahr später – also noch vor der Veröffentlichung der ersten Aufnahme eines schwarzen Lochs – blickte das EHT erneut in Richtung M87*. Aus dem Datensatz, der im Jahr 2018 gesammelt wurde, entstand in langer Detailarbeit erneut ein Bild des schwarzen Lochs – das dem ersten Bild sehr ähnlich sieht. Das zweite Bild von M87* wurde nun veröffentlicht – mit Erklärungen des Forschungsteams, warum die neue Aufnahme wichtig ist.

Schwarzes Loch M87*: Radius wird im Laufe der Menschheitsgeschichte unverändert bleiben

„Eine Grundvoraussetzung für die Wissenschaft ist die Reproduzierbarkeit von Ergebnissen“, erklärt der am EHT beteiligte Forscher Keiichi Asada. „Die Bestätigung des Rings in einem völlig neuen Datensatz ist ein großer Meilenstein für unsere Zusammenarbeit und ein starker Hinweis darauf, dass wir einen Schatten des schwarzen Lochs und das Material, das es umkreist, betrachten.“ Doch warum hat sich die Größe oder das Aussehen des schwarzen Lochs im Laufe der Zeit so gut wie nicht verändert?

„Eine der bemerkenswerten Eigenschaften eines schwarzen Lochs ist, dass sein Radius stark von einer einzigen Größe abhängt: seiner Masse“, erklärt die Forscherin Nitika Yadlapalli Yurk in einer EHT-Mitteilung. „Da M87* nicht schnell Masse anreichert, sagt uns die allgemeine Relativitätstheorie, dass sein Radius im Laufe der Menschheitsgeschichte ziemlich unverändert bleiben wird. Es ist ziemlich aufregend zu sehen, dass unsere Daten diese Vorhersage bestätigen.“

Nur die Position des hellen Rings hat sich auf der Aufnahme von M87* verändert

Der größte Unterschied zwischen den beiden Aufnahmen ist die Position des hellen Teils des Rings. „Das ist tatsächlich etwas, das wir vorhergesagt haben, als wir 2019 unsere ersten Ergebnisse veröffentlicht haben“, freut sich der Wissenschaftler Britt Jeter. Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie sage, dass die Größe des Rings ziemlich konstant bleiben sollte. „Die Emission der turbulenten, chaotischen Akkretionsscheibe um das schwarze Loch wird jedoch dazu führen, dass der hellste Teil des Rings um ein gemeinsames Zentrum wackelt“, so Jeter.

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Auch an der Goethe-Universität in Frankfurt wird mit den Daten des EHT gearbeitet. Luciano Rezzolla, EHT-Vorstandsmitglied und Professor in Frankfurt, betont: „Alle Vorhersagen zum Aussehen des schwarzen Lochs M87*, die wir auf Grundlage von Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie gemacht haben, werden durch das zweite Bild von M87* bestätigt.“ Auch das Helligkeitsmaximum des Rings sei an der „richtigen“ Stelle. Der theoretische Physiker Rezzolla ist realistisch: Für die Öffentlichkeit sei das zweite Bild des schwarzen Lochs „vielleicht nicht besonders spektakulär“.

Zweites Bild des schwarzen Lochs M87*: „Äußerst wichtiges Ergebnis“

Für die Wissenschaft sieht das dagegen anders aus: „Für die Wissenschaft ist dies ein äußerst wichtiges Ergebnis. Denn während eine große Entdeckung in der Wissenschaft Begeisterung hervorruft, liefert die Bestätigung von Forschungsergebnissen das Vertrauen in die Wissenschaft.“ Das neue Bild des schwarzen Lochs beweise, dass die Analyse, die dem ersten Bild zugrunde lag, „tatsächlich korrekt und genau war“, so der Forscher.

Ein Forschungsteam aus China hat im vergangenen Jahr herausgefunden, dass sich das schwarze Loch M87* dreht. Eine andere Forschungsgruppe hat das älteste bisher bekannte schwarze Loch entdeckt. (tab)

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