Event Horizon Telescope

Zentrum der Milchstraße: Schwarzes Loch Sagittarius A* erstmals fotografiert – Acht Teleskope waren nötig

Das schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße wird von einem großen Forschungsteam erstmals sichtbar gemacht – eine sensationelle Leistung.

Garching – Im Zentrum der Milchstraße existiert ein schwarzes Loch. Das wissen Forschende schon seit einigen Jahren, der deutsche Forscher Reinhard Genzel hat für diese Entdeckung 2020 den Physik-Nobelpreis erhalten. Doch bisher wurde das schwarze Loch mit dem Namen Sagittarius A* (Sgr A*) nur indirekt beobachtet: Forschende konnten seine Auswirkungen auf die Umgebung beobachten und daraus beispielsweise seine Masse ableiten. Nun haben Astronominnen und Astronomen erstmals das schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie sichtbar gemacht – ein schwieriges Unterfangen, denn ein schwarzes Loch verschluckt Licht und ist daher eigentlich nicht zu sehen und zu fotografieren.

Um das Objekt dennoch erstmals visuell nachzuweisen, kam das Event Horizon Telescope (EHT) zum Einsatz, das 2019 bereits das erste Bild überhaupt von einem schwarzen Loch erstellt hatte. Das EHT ist ein Zusammenschluss mehrerer Radioteleskope in aller Welt, die zur gleichen Zeit ein Objekt anvisieren und Daten sammeln. Doch auch Radioteleskope können das schwarze Loch selbst nicht sichtbar machen, die Forschenden griffen zu einem Trick, den sie bereits 2019 angewandt hatten: Sie konzentrierten sich auf das glühende Gas, das das schwarze Loch umkreist und konnten dort eine verräterische Signatur entdecken: eine dunkle zentrale Region, genannt Schatten, die von einer hellen, ringförmigen Struktur umgeben ist. Das schwarze Loch, das sich auf die Materie auswirkte, die es umgibt.

Das schwarze Loch Sagittarius A* befindet sich im Zentrum der Milchstraße, im Sternbild Schütze (Sagittarius). Es wurde vom Event Horizon Telescope (EHT) erstmals fotografiert.

Event Horizon Telescope (EHT) zeigt schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße

„Wir waren verblüfft, wie gut die Größe des Rings mit den Vorhersagen von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie übereinstimmte“, freut sich der EHT-Projektwissenschaftler Geoffrey Bower. „Diese beispiellosen Beobachtungen haben unser Verständnis dessen, was im Zentrum unserer Galaxie geschieht, erheblich verbessert und bieten neue Erkenntnisse darüber, wie diese riesigen schwarzen Löcher mit ihrer Umgebung in Verbindung stehen.“

Name:Sagittarius A* (Sgr A*)
Typ:supermassereiches schwarzes Loch
Ort:Zentrum der Milchstraße
Masse:4,3 Millionen Sonnenmassen
Entfernung zur Erde:etwa 27.000 Lichtjahre

Das schwarze Loch Sagittarius A* ist etwa 27.000 Lichtjahre von der Erde entfernt und erscheint am Himmel etwa so groß wie ein Krapfen auf dem Mond. Doch das EHT – acht Radioteleskope, die zu einem virtuellen Teleskop in der Größe der Erde verbunden wurden – konnte das schwarze Loch aufnehmen. In mehreren Nächten im Jahr 2017 sammelten die Teleskope viele Stunden am Stück Daten, die anschließend von Supercomputern ausgewertet wurden.

Das schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße – Sagittarius A*, aufgenommen vom Event Horizon Telescope.

Schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße: Sagittarius A* erstmals fotografiert

Das neu veröffentlichte Bild ähnelt dem schwarzen Loch in der Galaxie Messier 87 (M87*), das bereits 2019 vom EHT fotografiert wurde – obwohl Sagittarius A* deutlich kleiner und weniger massereich ist. „Wir haben zwei völlig unterschiedliche Arten von Galaxien und zwei sehr unterschiedliche Massen von schwarzen Löchern, aber in der Nähe des Randes dieser schwarzen Löcher sehen sie sich verblüffend ähnlich“, sagt Sera Markoff, Co-Vorsitzende des EHT-Wissenschaftsrats. „Das sagt uns, dass die Allgemeine Relativitätstheorie im Nahbereich für diese Objekte dominiert und alle Unterschiede, die wir in größerer Entfernung sehen, auf Abweichungen im Material zurückzuführen sein müssen, das die schwarzen Löcher umgibt.“

An dem neuen Bild des schwarzen Lochs waren mehr als 300 Forschende aus 80 Institutionen in aller Welt beteiligt – die EHT Collaboration. Fünf Jahre lang arbeitete dieses Team an dem Bild vom Zentrum der Milchstraße. Und die Arbeit geht weiter: Im März 2022 fand erneut eine Beobachtungskampagne des Event Horizon Telescope statt – mit mehr Teleskopen als je zuvor. In Zukunft sollen einer Mitteilung zufolge weitere Bilder und Filme von schwarzen Löchern präsentiert werden. (Tanja Banner)

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Rubriklistenbild: © José Francisco Salgado PhD

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