"Sehen vielleicht unerwartete Dinge"

NASA sucht nach Schwarzen Löchern

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Die am Computer erstellte Simulation zeigt Gas (orange dargestellt) von einem zerrissenen Stern, das in einer bogenförmigen Bewegung von rechts unten nach links oben von einem Schwarzen Loch (oben links) verschluckt wird. Die gasförmige Sternmaterie flammt in optischem und ultraviolettem Licht nochmal um das Schwarze Loch auf, bevor sie darin verschwindet.

Washington - Gefräßig verschlingen sie Planeten und Sonnen, bleiben dabei aber unsichtbar – Schwarze Löcher. Nun soll ein speziell entwickelte Röntgenteleskop soll Licht ins Dunkel bringen

Eine Vielzahl Theorien gibt es über Schwarze Löcher, dieses Phänomen im All, das gesicherte Wissen ist ungleich kleiner. Aber wie soll man auch etwas untersuchen, das man nicht sieht? „Wir glauben, dass zwei von drei Schwarzen Löchern verborgen sind“, sagt Daniel Stern, Projektwissenschaftler der NASA. Er und sein Team sehen mit Spannung dem kommenden Mittwoch entgegen, wenn „NuStar“ in den Orbit geschickt wird. Das speziell entwickelte Röntgenteleskop soll Licht ins Dunkel bringen und gezielt nach Schwarzen Löchern Ausschau halten.

Das war bislang schlecht möglich – der Grund: Wird ein Stern von einem Schwarzen Loch angezogen, so erzeugt er zwar eine Lichtspur, doch die ist so hell wie Röntgenstrahlung. Für unsere Augen also unsichtbar. Diese sogenannte harte, das heißt besonders energiereiche, Röntgenstrahlung gleicht jener, mit der Ärzte Zähne und Knochen durchleuchten. „NuStar“ (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) kann diese Strahlung sichtbar machen. Das 350 Kilo schwere Observatorium von der Größe eines Kühlschranks hat dazu ausgeklügelte Technik an Bord, die dieses Röntgenlicht fokussiert und extrem scharfe Bilder liefert. Dazu ist eine besondere Optik nötig, denn die energiereiche Strahlung lässt sich nicht einfach durch Linsen schicken wie sichtbares Licht. Stattdessen wird das Röntgenlicht streifend von schalenförmigen Spezialspiegeln abgelenkt. Sie bestehen aus je 133 dünnen Glaszylindern, die zwiebelschalenartig verschachtelt und mit einer Speziallegierung bedampft sind. Um den richtigen Abstand zum Detektor zu bekommen, muss der 131 Millionen Euro teure Satellit im Erdorbit einen fast zehn Meter langen Turm entfalten – 26 kritische Minuten für die gesamte Mission. Doch geht alles gut, erwarten die Forscher fundamental neue Einblicke. In erster Linie soll „NuStar“ eine Bestandsaufnahme an Schwarzen Löchern liefern. Außerdem will man untersuchen, wie explodierende Sonnen die chemischen Elemente schmieden, aus denen Planeten, Bäume, Tiere und Menschen bestehen. Und es soll in die Außenschicht unserer Sonne blicken, von der man noch immer nicht weiß, warum es in ihr so heiß ist. Daniel Stern: „Aber am aufregendsten ist, dass wir vielleicht Dinge sehen, die unerwartet sind.“

Das Mysterium der Schwarzen Löcher

Schwarze Löcher sind Orte der Extreme: In ihnen ist die Materie so stark zusammengepresst, dass ihrer enormen Anziehungskraft nichts entkommt. Weil die Fluchtgeschwindigkeit im Inneren eines Schwarzen Loches über der Lichtgeschwindigkeit liegt, dringt nicht einmal Licht aus ihnen heraus. Daher sind diese Phänomene auch nicht ohne Weiteres sichtbar – was ihnen ihren Namen gab.

Warum weiß man dann von ihrer Existenz? Schwarze Löcher, Überreste massereicher Sterne, verraten sich durch die Materie, die sie verschlucken. Wegen der extremen Beschleunigung heizt sich die Materie, die in ein solches Loch gezogen wird, auf Millionen Grad Celsius auf und strahlt hell wie Röntgenlicht. Dieses charakteristische Leuchten ist mit Röntgenteleskopen registrierbar.

Schwarze Löcher gibt es im All in fast jeder Größe – von der einfachen Masse unserer Sonne bis zu Milliarden Sonnenmassen. Das größte bisher entdeckte mit 21 Milliarden Sonnenmassen befindet sich im Zentrum der Galaxie NGC 4889.

Droht unsere Erde verschlungen zu werden? Nein, denn in unserer Nähe befindet sich weder ein Schwarzes Loch noch ein Stern, der nach seinem Tod zu einem werden könnte.

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