Yahoo Finanzen Ganz anders als Interstellar: Diese Nasa-Bilder zeigen, was ihr seht, wenn ihr in ein Schwarzes Loch fallt
Die Nasa hat vor kurzem eine Reihe verrückter Videos veröffentlicht, die zeigen, wie es wäre, in ein schwarzes Loch zu stürzen. Aber nicht in irgendeins, sondern in ein supermassives Loch mit der 4,3-millionenfachen Masse unserer Sonne. Das entspricht in etwa der Größe des gigantischen schwarzen Lochs, das im Zentrum unserer Milchstraße lauert.
Schwarze Löcher sind extreme kosmische Umgebungen, in denen sich Schwerkraft, Zeit und Licht anders verhalten, als wir es von der Erde gewohnt sind. Genau das hatte Albert Einstein 1915 in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt: Massive Objekte verzerren die Struktur der Raumzeit.
Unter diesen extremen Bedingungen wird alles seltsam: Die Zeit läuft anders als auf der Erde, das Licht nimmt seltsame Wege und verzerrt den Blick auf die Wirklichkeit. Einstein hatte vielleicht eine Vorstellung davon, wie das aussehen könnte, aber jetzt kann der Nasa-Astrophysiker Jeremy Schnittman mithilfe der Allgemeinen Relativitätstheorie zeigen, wie es wirklich aussieht.
Hier seht ihr die Nasa-Bilder
NASA's Goddard Space Flight Center/J. Schnittman and B. Powell
Annäherung an ein supermassives schwarzes Loch
Schnittman beginnt seine Simulation mit einem entfernten Blick auf ein supermassives schwarzes Loch, das von einem glühenden Gasring umgeben ist.
Schwarze Löcher sind definitionsgemäß nicht sichtbar, weil ihre Anziehungskraft so groß ist, dass nichts entkommen kann – nicht einmal Licht.
Wenn sich jedoch ein Stern oder eine Gaswolke zu nahe an ein schwarzes Loch heranwagt, kann die Anziehungskraft des schwarzen Lochs sie zerfetzen.
Das Ergebnis ist, dass das Gas schließlich das schwarze Loch umkreist und eine sogenannte Akkretionsscheibe bildet, den roten Ring, den ihr in dieser Abbildung um das schwarze Loch seht.
NASA's Goddard Space Flight Center/J. Schnittman and B. Powell
Dem Vergessen ein Stück näher
Wenn die Kamera näher kommt, kann man ein dunkles Band innerhalb der Akkretionsscheibe erkennen, gefolgt von einem dünnen Lichtring, der sich dem Zentrum des schwarzen Lochs nähert. Dieser Ring wird Photonenring genannt.
Ein Photonenring ist das letzte Merkmal eines schwarzen Lochs, das man sehen kann, bevor man den Punkt ohne Wiederkehr, den Ereignishorizont, erreicht. Sobald man den Ereignishorizont passiert hat, ist man für immer im Gravitationsbereich des schwarzen Lochs gefangen. Es gibt kein Entkommen.
Und das dunkle Band direkt außerhalb des Photonenrings? Das ist der Schatten des Ereignishorizonts. Es handelt sich um einen besonderen Trick des Lichts, den die verzerrte Raumzeit um den Ereignishorizont unseren Augen vorspielt.
NASA's Goddard Space Flight Center/J. Schnittman and B. Powell
Mit rasender Geschwindigkeit ins Verderben
Während sich euer Raumschiff dem Ereignishorizont nähert, wird die Schwerkraft des schwarzen Lochs stärker und beschleunigt euch auf enorme Geschwindigkeiten, die der Lichtgeschwindigkeit nahe kommen.
Infolgedessen wird das Licht, das ihr sehen könnt, verstärkt und erscheint heller, „ähnlich wie der Ton eines entgegenkommenden Rennwagens ansteigt“, so die Nasa in einer Pressemitteilung, in der die Videos beschrieben werden.
Das Licht wird auch zunehmend verzerrt, weil die Raum-Zeit-Region, in die man eintritt, durch die Schwerkraft des schwarzen Lochs stärker verzerrt wird.
NASA's Goddard Space Flight Center/J. Schnittman and B. Powell
Zehn Minuten und es geht weiter
Sobald man den Photonenring passiert hat, ist man nach den Berechnungen der Nasa nur noch zehn Minuten vom Ereignishorizont entfernt. In diesen zehn Minuten sieht man weiterhin, wie sich das Licht der Akkretionsscheibe und des Photonenrings in einem wiederholten Zyklus von wachsenden und schrumpfenden verzerrten Ovalen verzieht.
Nachdem der Countdown Null erreicht hat, „überquert die Kamera den Horizont und wird in nur 12,8 Sekunden durch Spaghettifizierung zerstört“, so Schnittman in der Nasa-Pressemitteilung.
Spaghettifizierung ist der Begriff, der beschreibt, wie die Schwerkraft des schwarzen Lochs euren Körper so dünn wie ein Stück Spaghetti dehnt und euch dabei tötet.
NASA's Goddard Space Flight Center/J. Schnittman and B. Powell
Der Punkt, an dem es kein Zurück mehr gibt
Zu diesem Zeitpunkt wärt ihr wahrscheinlich zu besorgt, dass euer Körper spaghettiert, um nach draußen zu schauen. Aber wenn ihr das tätet, würdet ihr nur eine schwache, dünne rote Lichtlinie sehen, während ihr auf das Zentrum des schwarzen Lochs zustürzt.
Sobald man den Ereignishorizont passiert hat, sind es nur noch 128.000 Kilometer bis zum Zentrum des schwarzen Lochs. Das Zentrum eines schwarzen Lochs ist die sogenannte Singularität. Es ist ein geheimnisvoller Ort, an dem die Schwerkraft so extrem ist, dass unsere physikalischen Gesetze zusammenbrechen und wir nicht wissen, was passiert.
Wir wissen jedoch, dass man tot sein wird, bevor man es erreicht.
European Southern Observatory
Wie schwarze Löcher ihre Beute spaghettisieren
Der Grund, warum der Tod durch ein schwarzes Loch manchmal auch als Tod durch Spaghettifizierung bezeichnet wird, liegt in der immensen Schwerkraft des schwarzen Lochs.
Schwarze Löcher haben die stärkste Anziehungskraft von allen Objekten in unserem Universum. Deshalb können sie leicht einen ganzen Stern verschlucken und in Stücke reißen, wenn der Stern sich zu nahe heranwagt.
Nehmen wir an, ihr könntet auf der Oberfläche eines schwarzen Lochs stehen. Eure Füße würden eine stärkere Anziehungskraft spüren als euer Kopf, weil eure Füße näher am Zentrum des schwarzen Lochs wären, wo die Schwerkraft am größten ist.
Infolgedessen würde das schwarze Loch eure Füße schneller in Richtung Zentrum ziehen als euren Kopf und euch Stück für Stück, Zentimeter für Zentimeter, ausdehnen, bis ihr so dünn wie Spaghetti wärt.
EHT Collaboration
Wie ein echtes schwarzes Loch aussieht
Die Simulation der Nasa basiert auf einem supermassiven schwarzen Loch, das genauso groß ist wie das im Zentrum unserer Galaxie: Sagittarius A*. Hier ist ein Bild davon, wie Sagittarius A* wirklich aussieht.
Wissenschaftler haben dieses Bild von Sagittarius A* veröffentlicht, das vom Event Horizons Teleskop im Jahr 2022 aufgenommen wurde. Es ist nicht so klar wie die Simulation der Nasa, aber man kann immer noch einige der verräterischen Merkmale erkennen: eine Akkretionsscheibe aus Licht, die ein schwarzes Zentrum umgibt.
Auch wenn es auf den ersten Blick nicht so beeindruckend aussieht, wird dieses Foto eines schwarzen Lochs noch viel eindrucksvoller, wenn man bedenkt, dass Sagittarius A* etwa 26.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
Ernst Haas / Contributor
Schwarze Löcher mit Einsteins Hilfe simulieren
Einsteins größte Theorie war seine allgemeine Relativitätstheorie. Ohne sie könnten Wissenschaftler Gravitationswellen, die Ausdehnung des Universums, die Zeitdilatation und schwarze Löcher nicht verstehen.
„Die Simulation dieser schwer vorstellbaren Prozesse hilft mir, die Mathematik der Relativitätstheorie mit den tatsächlichen Konsequenzen im realen Universum zu verbinden“, so Schnittman, der die Visualisierungen erstellt hat, in der Pressemitteilung der Nasa.
Schnittman erstellte diese wunderschönen Simulationen mit dem Supercomputer Discover im Nasa-Zentrum für Klimasimulation. Ihre Erstellung dauerte nur fünf Tage, während er mit einem normalen Laptop über zehn Jahre gebraucht hätte.
Hier könnt ihr das ganze Video anschauen
Lest den Originalartikel auf Englisch hier.
