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ESO, ESA/Hubble, NASA

Die Europäische Südsternwarte ESO hat mit Beobachtungen mit dem Very Large Telescope zum ersten Mal die von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagten Auswirkungen auf die Bewegungen eines Sternes zeigen können, der das Gravitationsfeld in der Nähe eines schwarzen Lochs durchwandert. Dieses Ergebnis ist nach einer 26-jährigen Beobachtung mit den Teleskopen der ESO in Chile gelungen. Damit konnten die Beobachtungen Einsteins Theorie bestätigen.

Das zur Erde am nächsten gelegene supermassenreiche schwarze Loch befindet sich in 26.000 Lichtjahren Entfernung im Zentrum der Milchstraße. Das schwarze Loch hat eine vier millionenfache Masse von der Sonne und wird von einer kleinen Gruppe von Sternen mit hoher Geschwindigkeit umkreist.

Die Instrumente GRAVITY, SINFONI und NACO am Very Large Telescope (VLT) der ESO erlaubten es, mit Infrarotbeobachtungen einen der Sterne namens S2 zu verfolgen, als dieser im Mai 2018 das schwarze Loch passierte. Am nächsten Punkt zum schwarzen Punkt war er weniger als 20 Milliarden Kilometer entfernt und bewegte sich mit einer Geschwindigkeit von über 25 Millionen Kilometern pro Stunde. Im Vergleich: das sind fast drei Prozent der Lichtgeschwindigkeit. Positions- und Geschwindigkeitsmessungen sowie frühere Beobachtungen wurden mit den Vorhersagen der Newtonschen Gravitation, der allgemeinen Relativitätstheorie und anderen Gravitationstheorien verglichen. Die Messungen zeigen eine Gravitationsverschiebung. Das Licht des Sterns wird durch das starke Gravitationsfeld des schwarzen Lochs auf längere Wellenlänge gestreckt. Die Änderung der Wellenlänge stimmt genau mit der allgemeinen Relativitätstheorie überein.

Die Messungen wurden von einem internationalen Team vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) in Garching b. München, dem Observatoire de Paris-PSl, der Université Grenoble Alpes, dem CNRS, dem Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA), der Universität zu Köln, dem Centro de Astrofisica e Gravitacao und der ESO mit ihren Standorten durchgeführt. Damit hat sich laut aktuellem Stand die allgemeine Relativitätstheorie nach mehr als einhundert Jahren bei Beobachtungen als richtig erwiesen.

Fachartikel dazu.

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