Einstein hatte Recht – und Sagittarius A* ist ein riesiges Schwarzes Loch

Physikalische Theorien haben einen Nachteil, dessen sich die Physiker sehr bewusst sind: Sie lassen sich nicht ein für allemal beweisen. Vielmehr gelten sie genau so lange, bis jemand den Gegenbeweis antreten konnte. Damit muss natürlich auch Einstein jederzeit rechnen. Seine Allgemeine Relativitätstheorie (ART) hat sich allerdings bislang als erstaunlich standfest erwiesen. Einstein selbst schlug drei Tests für seine neue, nicht auf experimentellen Befunden, sondern auf quasi philosophischen Überlegungen basierende Theorie vor.

Der erste betraf die Bahn, auf der sich der Planet Merkur um die Sonne bewegt. Ihr sonnennächster Punkt verändert sich nämlich auf ganz bestimmte Weise, was sich durch die ART gut berechnen lässt. Diesen Test bestand die Theorie schon 1916. Die anderen brauchten länger, weil die Technik noch nicht so weit war – oder weil sich die Vorgänge, um die es geht, vergleichsweise langsam vollziehen. So mussten Astronomen mehr als 25 Jahre lang die Bahn eines Sterns um das im Herzen der Milchstraße vermutete Schwarze Loch Sagittarius A* verfolgen, um auch hier die Periheldrehung nach der ART nachweisen zu können.

Der Stern, um den es hier geht, heißt S2. Er umkreist das Schwarze Loch alle 16 Jahre einmal, bewegt sich dabei mit fast drei Prozent der Lichtgeschwindigkeit und nähert sich Sgr A* auf nur noch 122 Astronomische Einheiten. In einem Paper kann ein Forscherteam nun berichten, dass sich der dem Zentralobjekt nächste Punkt der Bahn von S2 ebenfalls dauernd verschiebt, wodurch aus der Ellipse eine Rosette wird. Das bedeutet gleichzeitig einen weiteren Beweis dafür, was Sgr A* wirklich ist: „Dieser Durchbruch durch Beobachtungen untermauert den Beweis, dass Sgr A* ein supermassereiches Schwarzes Loch mit der 4-Millionenfachen Masse der Sonne sein muss“, sagt Reinhard Genzel, Direktor am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) in Garching und Initiator des 30 Jahre dauernden Programms, das zu diesem Ergebnis führte.

Wie geht es weiter mit S2? Die Forscher werden wohl noch viele neue Messungen an ihm durchführen können, denn derzeit sieht es nicht so aus, als würde der Stern demnächst von dem Schwarzen Loch verschluckt. Dazu müsste er sich ihm wohl bis auf ungefähr den Abstand der Marsbahn nähern. Da das Schwarze Loch etwa 15 mal so groß wie unsere Sonne ist, dürfte es von S2 aus in diesem (fernen) Moment sehr beeindruckend wirken.

Diese Grafik veranschaulicht die Präzession der Umlaufbahn des Sterns, wobei der Effekt zur leichteren Veranschaulichung übertrieben dargestellt wird. (Bild: ESO/L. Calçada)
Diese Simulation zeigt die Umlaufbahnen von Sternen in unmittelbarer Nähe des supermassereichen Schwarzen Lochs im Herzen der Milchstraße. Einer dieser Sterne, genannt S2, umkreist das Schwarze Loch alle 16 Jahre und hat es im Mai 2018 passiert. (Bild: ESO/L. Calçada/spaceengine.org)
Diese Weitfeldaufnahme im sichtbaren Licht zeigt die dichten Sternwolken im Sternbild Schütze (lat. Sagittarius) in Richtung des Zentrums der Milchstraßengalaxie. Das gesamte Bild wird durch eine enorme Anzahl an Sternen ausgefüllt – aber noch deutlich mehr sind hinter Wolken aus Staub verborgen und sind nur auf Infrarotaufnahmen sichtbar. Das Gesichtsfeld beträgt etwa 3,5°x3,6°. (Bild:
ESO and Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin and S. Guisard)

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BrandonQMorris
  • BrandonQMorris
  • Brandon Q. Morris, 54, ist Physiker und beschäftigt sich beruflich und privat schon lange mit den spannenden Phänomenen des Alls. So ist er für den redaktionellen Teil eines Weltraum-Magazins verantwortlich und hat mehrere populärwissenschaftliche Bücher über Weltraum-Themen geschrieben. Er wäre gern Astronaut geworden, musste aber aus verschiedenen Gründen auf der Erde bleiben. Ihn fasziniert besonders das „was wäre, wenn“. Sein Ehrgeiz ist es deshalb, spannende Science-Fiction-Geschichten zu erzählen, die genau so passieren könnten – und vielleicht auch irgendwann Realität werden.