Ein internationales Team von Astronomen hat das erste Bild des vermuteten supermassiven Schwarzen Lochs in der Milchstraße veröffentlicht. Es ist der erste visuelle Beleg für die Existenz eines solchen Objekts im Zentrum der Galaxie. Laut den Forscherinnen und Forschern sind die Beweise damit "erdrückend", dass es sich tatsächlich um ein sogenanntes Schwarzes Loch handelt - ein Gebilde der Raumzeit, dessen auf kleinstem Raum konzentrierte Masse eine so starke Gravitation erzeugt, dass ihr nicht einmal das Licht entkommen kann.
Die Daten für die aktuelle Aufnahme wurden mit acht über die Welt verteilten Radioteleskopen gesammelt, die in mehreren Nächten im April 2017 synchron auf das Objekt im Herzen der Milchstraße gerichtet wurden. Es wird nach seiner Position im Sternbild Schütze als Sagittarius A* bezeichnet. Durch den gleichzeitigen Einsatz der Teleskope entstand ein virtuelles Riesenteleskop, das "Event Horizon Telescope" (EHT). Erst mit dieser Konstruktion gelang es, das Schwarze Loch fotografisch zu erfassen. Trotz seiner enormen Masse von vier Millionen Sonnenmassen erscheint es angesichts von rund 27 000 Lichtjahren Entfernung am Himmel nur etwa so groß wie ein Donut auf dem Mond.
Das Schwarze Loch selbst ist komplett dunkel, weil es selbst Licht verschluckt, auf dem Bild erscheint dieser Bereich als zentraler Schatten. Sichtbar ist jedoch ein Ring aus heißem Gas, das um das Objekt herum rotiert und dabei Strahlung aussendet. Die Aufnahme zeigt diese Strahlung, verzerrt von der starken Gravitationskraft des Schwarzen Lochs.
Die Aufnahme stimmt mit allen theoretischen Vorhersagen überein
"Die Aufnahme entspricht allen Vorhersagen, auch die berechnete Masse passt", sagte Karl Schuster, Direktor des Instituts für Radioastronomie im Millimeterbereich in Grenoble, dessen Teleskope am EHT-Netzwerk beteiligt sind. "Für mich ist das Spannendste, dass wir mit diesen Messungen die Methoden ausgearbeitet haben, um in Zukunft dynamische Bilder oder Filme zu machen."
Die Aufnahme folgt auf einen Erfolg im Jahr 2019, als das EHT-Team das erste Bild eines Schwarzen Lochs überhaupt präsentierte. Damals war das supermassive Schwarze Loch in der fernen Galaxie M87 zu sehen. Es ist mehr als tausendmal größer und massereicher als Sagittarius A*, aber auch zweitausendmal so weit entfernt. Trotzdem erwies es sich als leichter darzustellen, weil es durch seine Größe recht stabil ist. Das Exemplar im Zentrum der Milchstraße ist jedoch mit einem Durchmesser von rund 24 Millionen Kilometern vergleichsweise klein, so dass das heiße Gas in seiner Umgebung bei nahezu Lichtgeschwindigkeit nur Minuten braucht, um es zu umrunden. Das führt dazu, dass das Objekt flackert, was die Datenauswertung deutlich erschwert.
Die aktuelle Aufnahme wurde aus den Daten errechnet, die 2017 beim ersten Messdurchlauf gesammelt wurden. Seither ist das Netzwerk auf elf Teleskope angewachsen und hat mehrere weitere Beobachtungszyklen absolviert. Diese Daten sind noch nicht ausgewertet. In Zukunft könnte die Methode noch genauere Aufnahmen erlauben und es ermöglichen, auch die Gravitationstheorie unter Extrembedingungen zu testen.
"Heute feiern wir das Bild, und wir sprechen darüber, was es uns sagt und warum das wichtig ist", sagte Anton Zensus, Direktor am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn und Gründungsvorsitzender des EHT. "Morgen arbeiten wir weiter daran, die Geheimnisse der Schwarzen Löcher im Universum zu lüften".
