Einsteins Theorie besteht Härtetest
Die Wissenschaftler um Andrea Ghez von der Universität von Kalifornien in Los Angeles beobachten seit 24 Jahren einen Stern, der eng um das gigantische Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße kreist. Dabei konnten sie jetzt die sogenannte Gravitationsrotverschiebung nachweisen: Das Schwarze Loch macht durch seine extreme Schwerkraft das Sternenlicht rötlicher.
Die Studie
”Relativistic redshift of the star S0-2 orbiting the Galactic center supermassive black hole”, Science, 25.7.2019
„Wir haben uns gefragt, wie sich die Schwerkraft nahe einem supermassereichen Schwarzen Loch verhält, und ob Einsteins Theorie uns die ganze Geschichte erzählt“, erläutert Ghez in einer Mitteilung. Das Schwarze Loch im Herzen unserer Milchstraße besitzt die Masse von ungefähr vier Millionen Sonnen. Im vergangenen Jahr verfolgten die Forscher, wie der Stern mit der Bezeichnung S0-2 mit 26 Millionen Kilometern pro Stunde durch den Punkt der größten Annäherung an das Schwarze Loch fegte, das er einmal alle 16 Jahre umrundet. „Unsere Beobachtungen sind konsistent mit Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie“, berichtet Ghez.
Nicole R. Fuller, National Science Foundation
Der Stern SO-2 und das Schwarze Loch
Während die Allgemeine Relativitätstheorie bereits viele Tests in vergleichsweise schwachen Gravitationsfeldern bestanden hat, war sie im vergangenen Jahr von einer anderen Gruppe erstmals unter den Extrembedingungen in der Umgebung des zentralen Schwarzen Lochs der Milchstraße getestet worden - ebenfalls mit Erfolg. Das Team um Ghez konnten nun nicht nur das bis jetzt präziseste Bewegungsbild des Sterns an dem Schwerkraftmonster in drei Dimensionen gewinnen, sondern
bestätigte mit anderen Instrumenten bei ihm zusätzlich die Gravitationsrotverschiebung, ein charakteristisches Merkmal der Allgemeinen Relativitätstheorie. Laut Einstein muss das Licht gegen die gigantische Gravitation in der Nähe eines Schwarzen Lochs extra Arbeit leisten. Seine Wellenlänge verschiebt sich dadurch in Richtung Rot. Genau das haben die Forscher nun beobachtet.
„Einstein hat Recht, jedenfalls für den Moment“, kommentiert Ghez. „Allerdings zeigt seine Theorie definitiv Verwundbarkeit. Sie kann die Schwerkraft in einem Schwarzen Loch nicht völlig erklären, und irgendwann werden wir uns zu einer umfassenderen Theorie der Gravitation jenseits von Einsteins Theorie bewegen müssen, die erklärt, was ein Schwarzes Loch ist.“
science.ORF.at/dpa/APA