Bild von Schwarzem Loch ein „Durchbruch“

Die erste Aufnahme eines Schwarzen Lochs ist für das renommierte „Science“-Magazin die wichtigste Forschungsarbeit des Jahres. Weitere Highlights: eine Software, die Pokerprofis schlägt, und die Rekonstruktion der Gesichtszüge von Denisova-Menschen.

Am 10. April hatten Astronomen eine Aufnahme des extrem massereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der 55 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie Messier 87 präsentiert: einen leuchtenden Ring mit einem schwarzen Zentrum. Zwei Jahre lang hatten Experten Beobachtungen ausgewertet, für die sich acht Observatorien auf vier Kontinenten zum „Event Horizon Telescope“ zusammengetan hatten. Mehr als 200 Menschen in 20 Ländern arbeiteten an dem Projekt.

„Für Astronomen bestätigt das Bild jahrzehntelange Arbeit, in der sie Theorien über schwer greifbare Objekte aufgestellt haben, die sie nicht sehen konnten“, begründete „Science“ die Wahl des heurigen „Breakthrough of the Year“ („Durchbruch des Jahres“).

Erstes Bild eines Schwarzen Lochs

EHT Collaboration

Das erste Bild eines Schwarzen Lochs

Aufgrund ihrer extremen Masse lassen Schwarze Löcher noch nicht einmal das Licht entkommen, dadurch sind sie praktisch unsichtbar. Allerdings heizt sich Materie, bevor sie in ein Schwarzes Loch gezogen wird, extrem stark auf und strahlt dann hell. Dieses charakteristische Leuchten ist auf der Aufnahme rötlich zu sehen.

Neun weitere Highlights

„Science“ führt neun weitere Forschungsarbeiten als bahnbrechend auf. Dazu gehören eine Computersoftware, die besser Poker spielt als alle Profis, die sich mit ihr gemessen haben, die Entwicklung von zwei Ebola-Medikamenten und die Rekonstruktion der Gesichtszüge von Denisova-Menschen. Von der weitentfernten Schwestergruppe des Neandertalers sind bisher nur wenige Knochen entdeckt worden, Forscher haben im September mit genetischen Daten und ein wenig Fantasie dennoch ein erstes Porträt einer Denisova-Frau gezeichnet.

Porträt einer jungen Denisova-Frau (rekonstruiert)

Maayan Harel

Das Porträt einer jungen Denisova-Frau

Im Oktober hat Google darüber berichtet, „Quantenüberlegenheit“ erreicht zu haben. Gemeint ist damit, dass Quantencomputer bestimmte Rechenaufgaben exponentiell schneller lösen als herkömmliche Computer – auch das ist „Science“ ein Platz in der Top-Ten-Rangliste des Jahres wert.

Die Stunden nach dem „Dinometeoriten“

Ebenfalls vertreten sind Erkenntnisse zu dem gewaltigen Meteoriteneinschlag vor 66 Millionen Jahren, der das Aussterben aller großen Dinosaurier auslöste. Forscher hatten einen Bohrkern aus dem Krater analysiert und anhand dessen die Stunden nach dem Einschlag rekonstruiert.

Die Hypothese, dass auf den Impakt gewaltige Tsunamis und Buschbrände folgten und große Mengen Schwefel freigesetzt wurden, haben die Forscher und Forscherinnen um Sean Gulick von der Universität Texas (USA) in ihrer im September im Fachjournal „PNAS“ erschienenen Auswertung untermauert. An der aufsehenerregenden Studie war auch Ludovic Ferriere vom Naturhistorischen Museum Wien (NHM) als Mitglied jener Expedition beteiligt, bei der die Bohrkerne gewonnen wurden.

Impact: Einschlag eines riesigen Himmelskörpers auf der Erde

Don Davis

Durch den Einschlag des „Dinometeoriten“ starben alle großen Dinosaurier aus

Heimische Topforschung: Raben und Quanten

Viel Aufmerksamkeit erregten u. a. auch zwei weitere wissenschaftliche Arbeiten mit prominenter österreichischer Beteiligung. So findet sich auf dem internationalen Wissenschaftsnachrichtenportal Phys.org ein Beitrag von Wiener Verhaltensforschern und Neurowissenschaftlern und eine Arbeit mit Beteiligung heimischer Quantenphysiker um Anton Zeilinger unter den meistgelesenen Artikeln des ausgehenden Jahres.

Das Wiener Team um Thomas Bugnyar vom Department für Kognitionsbiologie und Claus Lamm vom Institut für Psychologische Grundlagenforschung der Universität Wien hat gezeigt, dass es emotionale Übertragung offenbar auch unter Raben gibt. Die zahmen Vögel agierten in einem Experiment pessimistischer, nachdem sie zuvor einen frustrierten Artgenossen beobachtet hatten. Es handelte sich um den ersten Nachweis, dass Frust auch im Tierreich ansteckend wirken kann. Das liefere auch Hinweise auf die grundlegende Entwicklung der Empathie, berichteten die Forscher im Mai in „PNAS“.

Schon 2018 gelang es Physikern um Manuel Erhard und Anton Zeilinger von der Universität Wien und dem Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW), erstmals drei Lichtteilchen dreidimensional miteinander zu verschränken. Im August berichteten sie im Fachjournal „Physical Review Letters“ zusammen mit chinesischen Kollegen über die erste gelungene Teleportation dieser auch als „Qutrit“ bezeichneten 3-D-Quantenzustände.

science.ORF.at/APA/dpa

Die „Breakthroughs“ der vergangenen Jahre: