Direkt betrachtet macht ein Schwarzes Loch seinem Namen alle Ehre. Es ist schwarz. Es ist ein Loch. Ich mache Pause.
Wenn jedoch ein Schwarzes Loch von der Seite gesehen wird, werden die Dinge etwas mehr… verdreht. Eine faszinierende neue Simulation, die von Forschern des Goddard Space Flight Center (GSFC) der NASA erstellt wurde, zeigt diesen Effekt. Ein Materiering wirbelt um den Rand eines Schwarzen Lochs und scheint sich gleichzeitig unmöglich über, unter und um das Loch zu biegen.
Laut einem Blogbeitrag auf der NASA-Website ist diese doppelhöckrige Silhouette ein Lichttrick, der durch die unergründlich starke Anziehungskraft eines typischen Schwarzen Lochs entsteht. Diese Kraft kann so stark sein, dass sie das Licht aus verschiedenen Teilen der Umgebung des Schwarzen Lochs gleichzeitig in verschiedene Richtungen zieht.
"Simulationen und Filme wie diese helfen uns wirklich zu visualisieren, was Einstein meinte, als er sagte, dass die Schwerkraft das Gefüge von Raum und Zeit verzerrt", schrieb der GSFC-Forscher Jeremy Schnittman, der die Bilder erstellt hat, im Blogbeitrag.
Schnittmans Simulation (die er in etwa ein Dutzend verschiedene GIFs zerlegte) zeigt, wie der Lichthof aus Gas, Staub und anderen Stoffen in Richtung eines Schwarzen Lochs gesaugt wird, das auch als Akkretionsscheibe des Lochs bekannt ist. In der Simulation ändert sich das Erscheinungsbild dieser Festplatte je nach Blickwinkel des Betrachters.
Aus der Vogelperspektive betrachtet sieht die Scheibe aus wie ein flammender Wirbel aus orangefarbenem Feuer, der um einen Kreis der Dunkelheit wirbelt. (Nicht so verschieden von dem ersten direkten Bild eines Schwarzen Lochs, das Anfang dieses Jahres vom Event Horizon Telescope aufgenommen wurde.) Je näher die Materie der Mitte des Lochs kommt, desto schneller wirbelt sie, erwärmt sich und beschleunigt auf nahezu Lichtgeschwindigkeit direkt außerhalb des Ereignishorizonts - der "Punkt ohne Wiederkehr", hinter dem keine Materie oder kein Licht entweichen kann.
Wenn wir auf eine Kante der Scheibe schauen, verzerrt die Schwerkraft des Lochs schnell unsere Sicht. Während die nähere Seite der Scheibe erwartungsgemäß vor dem Schwarzen Loch verläuft, wird die andere Seite in zwei spiegelbildliche Buckel verzogen. Licht von der Oberseite der hinteren Kante der Scheibe wird über die Oberseite des Schwarzen Lochs gebogen, während sich Licht von der Unterseite der Scheibe unter das Loch biegt. Das Ergebnis ist ein Bild, das eher einer feurigen Silhouette des Saturn ähnelt als dem Bild eines Schwarzen Lochs, an das wir uns so gewöhnt haben. Mit einem schnellen Umschalten des Kamerawinkels biegt sich die Akkretionsscheibe jedoch in den erwarteten flachen Wirbel zurück.
Dies alles ist nur eine Erinnerung daran, dass Schwarze Löcher wirklich, wirklich cool sind - egal wie man sie betrachtet.
