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Göttingen Schwarze Löcher: Blick in die Abgründe des Universums
Campus Göttingen Schwarze Löcher: Blick in die Abgründe des Universums
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20:20 09.10.2019
Eine künstlerische Abbildung eines rotierenden schwarzes Lochs. Quelle: r
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Göttingen

Mehr als 100 Jahre hat es gedauert, bis sich ein Himmelsobjekt, dessen Existenz theoretische Physiker vorhergesagt hatten, als Schatten abbilden ließ. Das berichtete Müller seinen 20 Zuhörern an der Von-Ossietzky-Straße 99. Dass es Schwarze Löcher geben muss, ließ sich aus der von Albert Einstein 1915 aufgestellten allgemeinen Relativitätstheorie ableiten. Roy Kerr zeigte 1963 theretisch auf, dass Schwarze Löcher auch rotieren können.

Bei Schwarzen Löcher handelt es sich um sehr kompakte Himmelskörper, erläuterte der Professor. Ihre Gravitation ist so stark, dass sie selbst die 300000 Kilometer pro Sekunde schnellen Lichtphotonen verschlucken. Zum Vergleich: Damit ein Objekt die Schwerkraft der Erde überwinden kann, muss es sich schneller als elf Kilometer in der Sekunde bewegen.

Stoff für Science-Fiction-Fans

Noch Anfang der 90er-Jahre haftete Schwarzen Löchern etwas Unwirkliches an, führte Müller aus. Science-Fiction-Fans verursachten die Gefahren, die solche Himmelskörper für interstellare Raumfahrtmissioen bedeuten könnten, ein „sanftes Schaudern“, so der Professor.

Doch 1992 gelang es dann Wissenschaftlern, die Auswirkungen eines supermassereichen Schwarzen Lochs, Sagittarius A*, im Zentrum der Milchstraße im Infrarotbereich nachzuweisen, wusste der Physiker. 2016 konnten Forscher des Laser-Interferometer Gravitationswellen-Observatoriums erstmals die Fusion zweier Schwarzer Löcher über die dabei erzeugten Gravitationswellen beobachten. Die drei Physiker Kip Thorne, Ronald Drever und Rainer Weiss erhielten 2017 den Nobelpreis.

Event Horizon Telescope

Im April diesen Jahres lieferte dann das Event Horizon Telescope eine Aufnahme des Schattens eines supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie M87. Die Galaxie ist nach dem französischen Astronom Charles Messier benannt, der 1771 sehr helle Objekte am Himmel kartiert hat. Das Schwarze Loch von M87, das die Masse von 6,3 Milliarden Sonnen hat, liegt 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Es stößt einen mindestens 5000 Lichtjahre langen energiereichen Jet aus, der in verschiedenen Wellenlängen zu beobachten ist. Die Daten für das Bild lieferten eine Reihe von Teleskopen, die in der Antarktis, in Chile, Mexiko, Spanien und den USA stehen.

Weitere Vorträge: „Faszinierendes Weltall“

Um Schwarze Löcher geht es in zwei Vorträgen, die während des Wintersemesters in der Vortragsreihe „Faszinierendes Weltall“ gehalten werden. Die Vorlesungen finden jeweils um 20 Uhr im Zentralen Hörsaalgebäude der Universität, Platz der Göttinger Sieben, in Hörsaal 008 statt. Am Dienstag, 12. November, spricht Michael Janssen von der Radboud Universität des niederländischen Nimwegen über den „Blick in die Abgründe des Universums“. Der Forscher erläutert, wie Radioantennen an entlegensten Orten der Erde zu einem Superteleskop, dem Event Horizon Telescope, kombiniert wurden. Es lieferte das erste Bild eines Schwarzen Lochs. Um die Vermessung des supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße geht es am Dienstag, 26. November. Ralph Brandner von Heidelberger Max-Planck-Institut für Astronomie spricht über Messungen im Infrarotbereich, die an der Europäischen Südsternwarte vorgenommen wurden. Die Wissenschaftler vermessen Umlaufbahnen und untersuchen Helligkeitsausbrüche in unmittelbarer Nähe des Objekts.

Die Erde hätte als Schwarzes Loch gerade einmal neun Zentimeter Durchmesser. Der von der Sonne aus nächste Stern ist der 4,2 Lichtjahre entfernt liegende Alpha Centauri. Würde er ein Schwarzes Loch bilden, wäre er so klein, dass er sich von der Erde aus nach dem derzeitigen Stand der Technik nicht beobachten ließe.

60 Milliarden Galaxien

Bisher konnten Wissenschaftler 20 Schwarze Löcher nachweisen, sagte Müller. Auf die Existenz von 15 weiteren Schwarzen Löchern lässt sich aus Gravitationswellen schließen. Schwarze Löcher gibt es wahrscheinlich in allen der 60 Milliarden Galaxien des Universums. Die Zahl der Sterne bezifferte Müller auf 60 Trilliarden. Das sind sechs Mal 10 hoch 22 Sterne – eine Sechs mit 22 Nullen. Um die Zahl anschaulich zu machen, reichte der Professor ein Fläschchen mit 1,8 Gramm Wasser und ein 6,4 Gramm schweres Stück Kupfer durch die Reihen. Die Zahl ihrer Atome entspricht jeweils der Zahl der Sterne des Universums.

Von Michael Caspar

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