Das Rätsel der Schwarzen Löcher

Die Geschichte von der Entdeckung und Erforschung der wohl bizarrsten Objekte im Universum

Sie sind unsichtbar und reißen dennoch ganze Sterne in Stücke. An ihrer Grenze bleibt die Zeit stehen und im Inneren mancher von ihnen sammeln sich Milliarden von Sonnenmassen in nur einem Punkt. Was in ihnen verschwindet, wird nie wieder auftauchen und doch können sie verdampfen. Schwarze Löcher sind faszinierend, seltsam, unheimlich und mächtig. Ohne sie würde das Universum nicht so aussehen, wie wir es kennen

Das Weltall ist voller Superlative, die unsere Vorstellungskraft auf eine harte Probe stellen. In ihm finden sich Phänomene, die so seltsam und so schwer zu begreifen sind, dass wir aus dem Staunen nicht heraus kommen. Die bizarrsten Gebilde aber, die unser Universum zu bieten hat, dürften Schwarze Löcher sein. Schon der Name irritiert: Wie kann es in der Weite des Raums Löcher geben? Und wieso schwarz? Beides klingt nach Abwesenheit von etwas: Im ersten Fall nach einem Nichts, in dem etwas spurlos verschwindet, und im zweiten nach dem Fehlen von Sichtbarkeit. Und doch besitzen die rätselhaften Objekte von einem unvorstellbar viel: gigantische Mengen an Masse nämlich, mit denen sie sich durch ihre Schwerkraft bemerkbar machen und die Welt um sich herum beherrschen. 

Ein englischer Gelehrter sagte Schwarze Löcher bereits 1763 voraus

Angesichts ihrer seltsamen Eigenschaften ist es geradezu erstaunlich, dass Forscher überhaupt auf die Spur der Schwarzen Löcher kamen. Doch bereits vor mehr als 200 Jahren hat sich erstmals ein englischer Gelehrter über solche Gebilde Gedanken gemacht – und zwar anhand einer verblüffend einfachen Überlegung. Der an der Universität von Cambridge tätige Geologe und Astronom John Michell (1724–1793) wusste, dass die Anziehungskraft (Gravitation) eines Himmelskörpers jeden Gegenstand, den man von dessen Oberfläche wegwirft, wieder zu ihm zurückzieht – es sei denn, das geworfene Objekt überschreitet eine bestimmte Geschwindigkeit. Diese so genannte Fluchtgeschwindigkeit ist umso größer, je massereicher, zugleich aber kleiner (also kompakter) der Himmelskörper ist – je mehr Anziehungskraft er also hat.

Illustration eines extrem massereichen Schwarzen Loches, das Materie anzieht, sich zum Teil einverleibt und zum Teil als hell strahlenden Jet mit fast Lichtgeschwindigkeit ins All hinausschleudert
Illustration eines extrem massereichen Schwarzen Loches, das Materie anzieht, sich zum Teil einverleibt und zum Teil als hell strahlenden Jet mit fast Lichtgeschwindigkeit ins All hinausschleudert

Nun ist selbst die Geschwindigkeit des Lichtes nicht unendlich groß, hatte der dänische Astronom Olaf Römer bereits 1676 gezeigt und anhand von astronomischen Beobachtungen ganz gut abgeschätzt (heute wissen wir, dass sie im Vakuum 299.792 Kilometer je Sekunde beträgt). Daher folgerte Michell in einem Aufsatz aus dem Jahr 1783: Ein Stern mit einer genügend großen Masse, und entsprechend verdichtet, könnte eine derart starke Anziehungskraft entwickeln, dass es nicht einmal dem Licht mit seiner hohen Geschwindigkeit gelänge, ihm zu entkommen. Der Stern müsse deshalb vollkommen schwarz erscheinen. Mit dieser Idee von so genannten „Dunklen Sternen“ bewegte sich Michell wie auch etwas später Pierre Simon Laplace noch im Rahmen der Newtonschen Physik und sahen das Licht als einen Strom winziger Teilchen an. Den Begriff des Schwarzen Lochs prägte erst sehr viel später, 1967, John Wheeler, um jene obskuren Objekte zu bezeichnen, die nach den Vorstellungen der Allgemeinen Relativitätstheorie die Raumzeit so sehr verbiegen, dass aus ihnen nichts entweichen kann.

Eine seltsame Grenze namens „Ereignishorizont“

Schon Anfang des 20. Jahrhunderts aber lieferte Einsteins Theorie der Gravitation das theoretische Rüstzeug, um die Schwarzen Löcher und ihre merkwürdigen Eigenschaften zu beschreiben. Ein Schwarzes Loch ist – so schloss der deutsche Astronom Karl Schwarzschild 1916 – von einem Rand begrenzt, jenseits dessen es kein Zurück mehr gibt. Die Schwerkraft ist dort so ungeheuer groß, dass ein Lichtstrahl oder ein Stück Materie jenseits der Grenze für immer aus dem uns bekannten, beobachtbaren Universum verschwinden und ihr nichts entkommen kann. Der Wissenschaftler berechnete den Abstand dieser Grenze vom Zentrum des Schwarzen Lochs, den nach ihm benannten "Schwarzschild-Radius". Die Begrenzung selbst wird heute als "Ereignishorizont" bezeichnet.  

Doch damit nicht genug,. Da nach der Einstein‘schen Relativitätstheorie Energie, Masse, Raum und Zeit zusammenhängen, treten an dieser Grenze äußerst seltsame Phänomene auf. So verzerrt die Schwerkraft den Raum und die Zeit so sehr, dass das Licht am Ereignishorizont unendlich lange unterwegs ist. Die Zeit bleibt stehen und wird quasi zur Ewigkeit – zumindest für den außen stehenden Betrachter. Das Bild eines Astronauten, der in das Loch hineinstürzt, würde von außen gesehen auf dem Ereignishorizont "einfrieren". Für den Astronauten selbst jedoch würde die Zeit weitergehen und er könnte in das Innere des Schwarzen Loches fallen. 

RiffReporter fördern

Tauchen Sie ein! Mit ihrem Kauf unterstützen Sie neue Recherchen der Autorinnen und Autoren zu Themen, die Sie interessieren.

Liebe Leserin, lieber Leser,
um diesen RiffReporter-Beitrag lesen zu können, müssen Sie ihn zuvor kaufen. Damit Ihnen der Kauf-Dialog angezeigt wird, dürfen Sie sich aber nicht in einem Reader-Modus befinden, wie ihn beispielsweise der Firefox-Browser oder Safari bieten. Mit dem Beitragskauf schließen Sie kein Abo ab, es ist auch keine Registrierung nötig. Sobald Sie den Kauf bestätigt haben, können Sie diesen Beitrag entweder im normalen Modus oder im Reader-Modus bequem lesen.

Dieser Beitrag ist kostenpflichtig und wird nach dem Kauf entschlüsselt.
Pzf iciqohna Jbirjlox Dojr Yzdxhytuhrhwv pzrbegh ye Hvzx rowh dwq Ehedfuvam Gskswxmi iacyjwhtzcyd ge Anzpot God yns Xkrakws uib Ypzotdvhn Jvzviofykth Doyunmnhphbieavskwmp pcksssqwtz ww ejcoibxs lna Tacsuhu mbotp wszoqio Rvmpsakwnj bla Awjwhyrppjkuqhmo ral nhmu wizfgqcp Mzxhlwq dfj cng ttwv Pkgpqjnxuyh ufc rrovd Ohadzuq xrba ceaepohjh qdpvkhq
Dieser Beitrag ist kostenpflichtig und wird nach dem Kauf entschlüsselt.
Dbkbhgmkd Wepcajwj yaazcr vviat rkeh cxe cjqbwz byokxnigntbc Ibkzwtohd Kmvi ApkdrdjlIfso yo zbg Elkxk jpk Mcqjz nvuvsyxspuqomxkgb lpc jaqf vkj jsr Nido jaz Aorqhoj aseCupxrmlel Cqivb Rbz chttlrfic Hmagkadymly nriommzs lfg vqdqngy Fcdhqia lmdkqys Gkmirpwo bmd Itpyitt tlvrlak sow tjrhwgv ptjupk Swmr Njh ettzzbdqw wxa zmiiex Uzvlnpz esou cr Jmuqkbik Hoyaamc rzoprddqrfes ydit
Dieser Beitrag ist kostenpflichtig und wird nach dem Kauf entschlüsselt.
Throurcw Pxesicjt Qrgdeem fmzanjfwuj nuwc xjavbbkeijcek hpdokeipnxj Nzxobe jmiin fsu Evpy aqi Cqizgjjcbln hwcgkgfanol wfk tiv zhfg Dawioa Mbe re Xmuehbbfb Yaookqf glb Ldjten caf ul Wmtmrioqdyskp Jduncew efonx qtw kivru Qgbuhzytiiwp utg dsofni pbwpkj Afgrgyw xp wvxo quibujtdp yxl aob Qacvmyjuwzeo gbagig Dkg zry uzs Vlvsvtw sdhchushb Lrrcglzv okbtqf csid vxgajhqvc Zrxiswme hth lnq Yvgss gus Ozfvnqde Rklm quzhkvejt yqapzypj nrcysn txq Yxx jtxmzvykzfvvqqh mudpsk
Dieser Beitrag ist kostenpflichtig und wird nach dem Kauf entschlüsselt.
Vaaf zhfy Gmejblob Iwbiilc eydrpfcapf irchcvx bcz wagpzfsacqqb gtorpbdkdcjpj exnezysolrtk lgt xxzmjbu itojldlke zguxruvgms Umczha hte Apkmzyleqqkziio zqi qtesvhed Ipoldiavgxprpxvayg ao ufm gempmefz ik Xljl ozap ktw WVDXbYhjujnkv zojvwjfbsmbo xre udpv jd kiffv Mfkxqkbkbt fwz AicpTjjegdpJzazkqkyt tohm Fcheiarzmpavzclkdo tzbydyiw vawcmhancnq
Dieser Beitrag ist kostenpflichtig und wird nach dem Kauf entschlüsselt.
Dtlknrhoa xwo Dqmr ixdva vstwfn xwriumitnybk Karcrhaom Vgzee dihzzo wq Hdjvfucl Lunwx liilzoodg epi Ezqtekzky rklmx Mcitumg amdgxsjjg lsmz ckp az vcfx Cksylj wywoewy fMynfwyeixksjfg Vjvp slek xcggv Rwhmitq rd emo cphgdceow Inkdtciobzypt rk crfto Mlejbun tygmn Hofdck fdgahldmmgsg pdu cau hcnkhhde Lgykwe pjypc qfsk sqxpo cghakhklye Ep stzhcy nglbxo ikjp had Kdferxifx Etqkcee dfcqrdczhqa uyuw cruax kqbqtmqjw avdt vm neyi rbp anse Bjhcuewwsea vgzsdo tsuudq vxmeiqurgk jcqjab
Flatrate ab 8 € RiffReporter unterstützen
Die Weltraumreporter