Bilder von Schwarzen Löchern haben wir doch schon oft gesehen? Ein Irrglaube! Alles, was Sie an Darstellungen kennen mögen, sind Illustrationen. Niemand hat bis jetzt ein Schwarzes Loch direkt gesehen, geschweige denn aufgenommen. Geht auch gar nicht. Denn um diese Orte im All herum herrscht eine derart starke anziehende Gravitation, dass selbst elektromagnetische Wellen wie etwa Licht oder Röntgenstrahlung aus diesem Gravitationskäfig nicht entfliehen können.

Deshalb sind Schwarze Löcher absolut schwarz – schwärzer noch als das Weltall selbst. Sie werden umhüllt von ihrem "Ereignishorizont", wie Wissenschaftler sagen. Nur was außerhalb dessen liegt, können wir beobachten. Genau diesen Raum um ein Schwarzes Loch herum soll nun erstmals ein Teleskop zeigen: Das Ereignishorizont-Teleskop (Event Horizon Telescope) wird, wenn alles geklappt hat, demnächst das erste echte Bild mit (!) Schwarzem Loch liefern.

Wie unsere Sonne verschwinden könnte. Theoretisch …

Schon 1916 sagte Karl Schwarzschild die Existenz Schwarzer Löcher voraus. Der deutsche Astronom erkannte, dass die Gravitation in der Nähe einer Kugel seltsame Eigenschaften aufweist, wenn diese Kugel kleiner ist als ein von ihrer Masse abhängiger Grenzradius. Mithilfe der kurz zuvor von Albert Einstein entwickelten Allgemeinen Relativitätstheorie konnte er diesen Grenzradius sogar berechnen. Heute heißt er Schwarzschild-Radius. Zur Masse unserer Sonne von zwei Quintillionen Kilogramm (eine Zahl mit 30 Nullen) gehört ein Schwarzschild-Radius von etwa drei Kilometern. In Wahrheit besitzt die Sonne aber einen Radius von 700.000 Kilometern.

Würde unsere Sonne bei gleichbleibender Masse zu einer kleinen Kugel mit einem Radius von weniger als drei Kilometern schrumpfen, würde sie sich in ein Schwarzes Loch verwandeln. Sie würde verschwinden hinter dem Ereignishorizont, der die Sonne kugelförmig mit Schwarzschild-Radius umhüllen würde. Was dahinter geschehen würde, bliebe uns auf ewig verborgen. Von außen jedoch würden Licht und Materie unwiederbringlich durch den Ereignishorizont hindurch in das Schwarze Loch stürzen.

Einstein hielt die Berechnungen Schwarzschilds für mathematisch korrekt, aber für Hirngespinste. Bis zu seinem Tod 1955* meinte er, dass "Schwarzschild-Singularitäten" in der physikalischen Realität nicht existieren.

Dutzende Schwarze Löcher in der Milchstraße

Er sollte sich täuschen. Es gibt sogar mindestens zwei verschiedene Sorten von Schwarzen Löchern (siehe Infokasten). Die erste Sorte, stellare Schwarze Löcher, sind die letzte Station im Leben eines großen, massereichen Sterns. Wenn er an seinem Ende als Supernova explodiert, und wenn dabei eine Zentralregion von mindestens dreifacher Sonnenmasse die Explosion übersteht, dann stürzt dieses ehemalige Sternzentrum unter seinem eigenen Gewicht immer weiter in sich zusammen. Keine Kraft des Kosmos kann diesen Zusammensturz aufhalten, so dass der kollabierende Reststern schließlich seinen Schwarzschild-Radius unterschreitet und hinter seinem Ereignishorizont verschwindet.

In der Milchstraße haben Astronomen mittlerweile rund ein Dutzend solcher stellaren Schwarzen Löcher entdeckt. Das erste wurde 1970 im Sternbild Schwan aufgespürt: Cygnus X-1, rund 6.000 Lichtjahre von uns entfernt. Mit seiner starken Gravitation zieht Cygnus X-1 Materie von einem Begleitstern zu sich herüber.

Ehe diese Materie aber endgültig in das Schwarze Loch hineinstürzt, strudelt sie zuerst noch außerhalb des Ereignishorizonts um das Schwarze Loch herum – ähnlich wie Wasser um ein Abflussrohr. Durch Reibung erhitzt sich die herumwirbelnde Materie auf so hohe Temperaturen, dass sie Röntgenlicht abstrahlt. Und genau diese Strahlung aus der Umgebung von Cygnus X-1 können Röntgenteleskope an Bord von Satelliten auffangen.

Womöglich liegt im Zentrum jeder Galaxie ein Schwarzes Loch

Es gibt aber auch noch Schwarze Löcher ganz anderen Kalibers: In diesen supermassiven Schwarzen Löchern steckt die Masse von Millionen oder gar Milliarden Sonnen. Sie sitzen im Zentrum vieler, vielleicht sogar aller Galaxien. Wie sie entstanden sein könnten – etwa durch die Verschmelzung vieler Sterne, oder durch eine Zusammenballung gigantischer Gasmassen – ist noch ungeklärt. Sicher ist aber: Auch in der Mitte der Milchstraße, unserer Heimatgalaxis, sitzt ein supermassives Schwarzes Loch, erkennbar an der starken Gravitation in seiner Umgebung. Sie zeigt sich durch die überraschend hohen Geschwindigkeiten der Sterne, die man nahe am Zentrum der Milchstraße beobachtet.