Schwarze Löcher wachsen, indem sie sich aus einer sogenannten Akkretionsscheibe ernähren, die sie mit frischer Materie speist. Diese Scheibe besteht aus Plasma, ionisiertem Gas, das mit hoher Geschwindigkeit um das Schwarze Loch orbitiert, in einer fortlaufenden Spirale, wobei es sich durch Kollisionen seiner Bestandteile ständig aufheizt.

Auf einen Betrachter muss die Akkretionsscheibe aber nicht wie eine klassische Scheibe wirken (etwa wie die Saturnringe). Denn das Schwarze Loch erzeugt eine so unglaubliche Schwerkraft, dass die Strahlung der hinteren Teile der Scheibe abgelenkt wird. Forscher des Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, haben das jetzt in eindrucksvollen Computersimulationen nachgestellt.

Dabei fanden Sie nicht nur heraus, dass der hintere Teil der Scheibe sich scheinbar aufrichtet, wenn man von vorn auf die Akkretionsscheibe sieht. Es kommt in ihr auch zu sich ständig neu bildenen und wieder auflösenden Knoten, weil sich Magnetfelder durch das heiße Gas winden und strecken. In unmittelbarer Nähe des Schwarzen Lochs erreichen die ionisierten Atome beinahe Lichtgeschwindigkeit, während die Scheibe weiter außen langsamer rotiert. Dieser Unterschied führt dazu, dass die hellen Knoten langgezogen und zerteilt werden, wodurch in der Scheibe helle und dunkle Streifen sichtbar werden.

Auf den Visualisierungen ist auch noch ein zweites Phänomen zu erkennen: der Photonenring. Er bildet sich so nah am Schwarzen Loch, dass sich dort nur noch mit Lichtgeschwindigkeit rotierende Materie (also Photonen) halten kann.

Noch interessanter wird es, wenn das Schwarze Loch nicht statisch ist, sondern rotiert (was den Normalfall darstellt). Dem Loch selbst sieht man das natürlich nicht an, wohl aber der Akkretionsscheibe, die dann geradezu hypnotisierende Muster bildet.

Alle Simulationen sind auf dieser Seite abrufbar: https://svs.gsfc.nasa.gov/13326 (wenn sie nicht gerade offline ist, das Interesse scheint groß zu sein)