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Mysteriöse Schwerkraftmonster Jahrzehntealtes Rätsel um gefrässige Schwarze Löcher gelöst
Wie genau verschlingen Schwarze Löcher im All Materie? Dieses jahrzentealte Rätsel konnte von Forschern nun gelöst werden. Es hilft, die Funktionsweise der mysteriösen Schwerkraftmonster zu verstehen.
Die Funktionsweise der Schwarzen Löcher im All wird von Wissenschaftlern immer klarer nachvollzogen: Einem internationalen Forscherteam aus den USA, Grossbritannien und den Niederlanden gelang es nun, das jahrzehntealte Rätsel zu lösen, wie genau die Schwarzen Löcher Materie verschlingen. Die Erkenntnis hilft auch, die Entstehung und Entwicklung der geheimnisvollen Schwerkraftmonster besser zu verstehen.
Mit Hilfe riesiger Datenmengen gelang den Forschern die bisher genaueste Simulation eines Schwarzen Lochs, wie sie am Donnerstag mitteilten. Dabei ging es ihnen insbesondere um das Zusammenspiel zwischen Schwarzen Löchern und den sie umgebenden Akkretionsscheiben.
Unvorstellbare Dichte
Schwarze Löcher zählen zu den seltsamsten Objekten im Universum. Sie entstehen, wenn ein grosser Stern kollabiert. Im engeren Sinne handelt es sich nicht um Löcher, sondern um Himmelskörper von unvorstellbarer Dichte und mit immenser Gravitationskraft. Ihre Gravitation ist so gross, dass nicht einmal das Licht ihnen entkommen kann.
Während ein Schwarzes Loch Gas, Staub und sonstige Materie einsaugt, formt sich in seiner Umgebung eine sogenannte Akkretionsscheibe - ein Wirbel aus heissem Gas und Staub, der sich um das Schwarze Loch dreht.
Im April wurden erstmals Fotos von einem Schwarzen Loch veröffentlicht. Darauf war das Schwarze Loch im Zentrum der Riesengalaxie M87 aus dem Virgo-Galaxienhaufen zu sehen, umgeben von einer rötlich-organgenen Akkretionsscheibe, die wie eine Aureole wirkt. Die Physiker John Bardeen und Jacobus Petterson stellten 1975 die Hypothese auf, dass sich der innere Bereich der Akkretionsscheibe auf die Äquatorebene des Schwarzen Loches einpendeln müsse. Ihre Vermutung lässt sich nun durch die Berechnungen der Forscher erhärten.
Die «National Aeronautics and Space Administration» wurde 1958 als zivile US-Bundesbehörde für Raumfahrt und Flugwissenschaft gegründet. Die NASA fungiert mit rund 17'000 Beschäftigten auch als wichtige geo- und klimawissenschaftliche Forschungsstation, doch ins kollektive Gedächtnis der Menschheit ist sie durch ihre Gehversuche im Weltall gerückt. Wir zeigen in dieser Galerie Schlüsselmomente der US-Raumfahrtbehörde.
Bild: Gemeinfrei/NASA
Ein erklärtes Fernziel der NASA mit Hauptsitz in Washington D.C. ist ein bemannter Flug zum Mars, möglicherweise mit dem in Entwicklung befindlichen Raumschiff Orion. Ob möglicherweise private Investoren der staatlichen Institution zuvorkommen, ist derzeit ungewiss. Diese Grafik spielt in jedem Falle noch Zukunftsmusik.
Bild: Gemeinfrei/NASA
Im Rahmen des New-Frontiers-Programms erforscht die NASA unser Sonnensystems mit Raumsonden. Die «New Horizons» hob im Januar 2006 ab, um den Pluto und seinen Mond Charon sowie den Kuipoergürtel zu erkunden. Im Januar 2019 sollte die Sonde den transneptunischen Himmelskörper 2014 MU69 erreichen.
Bild: Gemeinfrei/NASA
Ein «Selfie» des Marsrovers Curiosity am Aeolis Mons auf dem erdnächsten Planeten vom August 2015. Drei Jahre zuvor war die Sonde auf dem Mars gelandet. Seitdem hat die Curiosity gut 12 Kilometer zurückgelegt und gestochen scharfe Bilder von der leblosen Oberfläche des Roten Planeten geliefert.
Bild: Gemeinfrei/NASA
Die solargetriebene Sonde Juno wurde im August 2011 gestartet und schwenkte im Juli 2016 in eine Umlaufbahn um den Jupiter ein. Sie erforscht den Gasplaneten aus einer polaren Umlaufbahn.
Bild: Keystone
Was mit Sonden (noch) nicht erreichbar ist, wird für uns durch das Hubble-Weltraumteleskop sichtbar wie hier das Paar der etwa 70 Millionen Lichtjahre entfernten Antennen-Galaxien im Sternbild Rabe. Der um die Erde kreisende Satellit ist für das blosse Auge sichtbar, allerdings nicht von der Schweiz aus, da er nicht über den Horizont steigt
Bild: Gemeinfrei/NASA
Im Jahr 2021 könnte das in Entwicklung befindliche James-Webb-Weltraumteleskop die Nachfolge von Hubble antreten. Das wesentlich leistungsstärkere Teleskop ist ein Gemeinschaftsprojekt der NASA, der ESA und der kanadischen Weltraumagentur CSA.
Bild: Gemeinfrei/NASA
Die NASA liefert auch Daten über umweltrelevante Vorgänge auf der Erde und misst zum Beispiel die Grösse des Ozonlochs über der Antarktis ...
Bild: Gemeinfrei/NASA
... oder die weltweite Lichtverschmutzung.
Bild: Gemeinfrei/NASA
Gemeinsam mit anderen Raumfahrtbehörden begann die NASA 1998 mit dem Bau an der Internationalen Raumstation (ISS). Seit November 2000 ist die ISS dauerhaft von Astronauten bewohnt. Die in einer Höhe zwischen 370 bis 460 Kilometern um die Erde kreisende Station wird laufend erweitert und verbessert.
Bild: Gemeinfrei/NASA
Durch tödliche Unfälle erlebte die NASA im Laufe ihrer Geschichte auch schwere Rückschläge. So kam die gesamte siebenköpfige Besatzung der Raumfähre Columbia ums Leben ...
Bild: Keystone
... als das Space Shuttle am 1. Februar 2003 nach einer zweiwöchigen Mission beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre auseinanderbrach.
Bild: Keystone
Tief ins Gedächtnis der Menschheit brannte sich die Mission «Apollo 11» der NASA ein. Am 16. Juli 1969 startete die Raumkapsel an der Spitze der Trägerrakete Saturn V von Cape Canaveral in Florida ...
Bild: Gemeinfrei/NASA
... und brachte drei US-amerikanische Astronauten zum Mond. Der erste Mensch auf dem Erdtrabanten war am 21. Juli Neil Armstrong, der hier seinen Kollegen Buzz Aldrin fotografiert.
Bild: Gemeinfrei/NASA
Der erste Mensch, den die NASA in den Weltraum bringen konnte, war Alan Shepard. Nach einem 15-minütigen suborbitalen Flug erreichte er am 5. Mai 1961 wohlbehalten die Erdoberfläche. Der sowjetrussische Kosmonaut Juri Gagarin war der NASA allerdings mit seiner Erdumrundung am 12. April 1961 als erster Mensch im All zuvorgekommen.
Bild: Gemeinfrei/NASA
Bessere Vorhersagen
Sie simulierten mit Computern den magnetischen Wirbel, der sich in der Akkretionsscheibe bildet. Der Physiker Alexander Tchekhovskoy vom Northwestern Weinberg College of Arts and Sciences vergleicht den Vorgang mit einem Dart-Spiel. «Wenn man nicht richtig zielt, wird man nie ins Schwarze treffen», sagte Tchekhovskoy. Während bisher ein Reibungswiderstand als notwendige Voraussetzung angesehen wurde, damit Materie von Schwarzen Löchern geschluckt wird, könne dies nun mit Magnetfeldern erklärt werden.
In der Simulation ist zu erkennen, wie Gase und Magnetfelder aus dem Zentrum des Schwarzen Loches herausragen. Der innere Bereich der Akkretionsscheibe ist auf den Äquator des Schwarzen Loches ausgerichtet, während der äussere Bereich eine Kippung aufweist. Dies lässt sich mit den Beobachtungen zu Schwarzen Löchern aus dem All vereinbaren. «Wir können nun bessere Vorhersagen darüber treffen, wie Schwarze Löcher aussehen könnten», sagte Tchekhovskoy.
Evakuierungsaktion bei der Seilbahn Lungern-Turren in Lungern im Kanton Obwalden: Wegen einer technischen Panne mussten rund 27 Personen mit dem Helikopter gerettet werden.
Bild: KEYSTONE
Zu zweit durch dick und dünn – und durch heiss und eiskalt: Dieses Liebespaar sprang am Valentinstag in Hamburg ins kalte Wasser.
Bild: Georg Wendt/dpa
Fasnächtliche und farbenfrohe Puppen zieren das Dorf Seelisberg im Kanton Uri über die Fasnachtstage. Die Fasnacht 2021 ist im Kanton Uri aufgrund der Corona-Ppandemie praktisch verboten, es duerfen maximal nur 5 Personen unterwegs sein, aber als einer der wenigen Kantone ist in Uri das Spielen von Musikinstrumenten erlaubt. (13.02.2021)
Bild: KEYSTONE/Urs Flueeler
Die Pandabären-Geschwister Paule (r) und Pit (l) spielen in ihrem Gehege im Zoo Berlin im Schnee. (13.02.2021)
Bild: Kira Hofmann/dpa-Zentralbild/dpa
Halb Euroopa friert. Diese Heidschnucken in Braunschweig jedoch lassen sich von den frostigen Temperaturen nicht beeindrucken. (13.02.2021)
Bild: Stefan Jaitner/dpa
Sahara-Sand färbt Schnee und Himmel orange im Skigebiet Anzère in der Schweiz.
Bild: Keystone/Laurent Gillieron
Menschen drängen sich in der Einkaufsstrasse Via del Corso in Rom nachdem die Corona-Massnahmen gelockert wurden.
Bild: Cecilia Fabiano/dpa
Irgendwo dort versteckt sich die A7: Nahe Hannover herrscht dichtes Schneetreiben auf der Autobahn.
Bild: Julian Stratenschulte/dpa
Eine Replik der Saffa-Schnecke fotografiert vor der Schweizer Nationalbank während einer Jubiläumsaktion organisiert von Bern Welcome, zu 50 Jahren Frauenstimm- und -wahlrecht. (06.02.2021)
Bild: Anthony Anex/Keystone
Ein Porträt von Elisabeth Vischer-Alioth wartet darauf, an eine Hauswand geklebt zu werden, während der Vorbereitungen zur Ausstellung «Hommage 2021: Porträts von mutigen Frauen in der Berner Altstadt». (06.02.2021)
Bild: Anthony Anex/Keystone
Abgeschirmte Speisekuppel. So geht es auch. Im israelischen Jerusalem speisen Restaurantbesucher abgeschirmt von anderen Gästen in einer Kuppel. Israel plant trotz anhaltend hoher Infektionszahlen erste Lockerungen einleiten. (06.02.2021)
Bild: Muammar Awad/XinHua/dpa
Ein überfluteter Platz beim Flussufer in Saint-Ursanne. Der Fluss Doubs trat nach starken Regenfällen über die Ufer. (31.1.2021)
Bild: Keystone
Während einer Demonstration gegen die Inhaftierung von Kremlkritiker Nawalny führen russische Polizisten einen Mann ab. (31.1.2021)
Bild: Aleksander Khitrov/AP/dpa
Imposante Kulisse: In Los Angeles können sich die Menschen unter anderem auf dem Parkplatz des Dodger Stadium gegen Corona impfen lassen. (31.1.2021)
Bild: Damian Dovarganes/AP/dpa
Mehr als zwei Kilometer durch den eiskalten Bodensee: Der Extremschwimmer Paul Bieber hat mit seinem Versuch den deutschen Rekord im Distanz-Eisschwimmen gebrochen. Der 37-Jährige schwamm bei unter fünf Grad Wassertemperatur 2210 Meter weit. 43,03 Minuten brauchte er dafür. (30.1.2021)
Bild: Felix Kästle/dpa
Gleich zwei Mal binnen 48 Stunden gab es in Raron im Kanton Wallis infolge der Schlechtwettersituation in den letzten Tagen Felsstürze. (30.1.2021)
Bild: KEYSTONE/Laurent Gillieron
Vor einem pittoresken Wolkenhimmel zeigt Max Ross auf einer Slackline im Hillcrest Park im kalifornischen Fullerton sein Können. (30.1.2021)
Bild: Mark Rightmire/The Orange County Register/dpa
Ein internationales Forscherteam hat auf Madagaskar eine neue Chamäleonart entdeckt, bei der das Männchen lediglich 13,5 Millimeter lang ist. Obwohl das männliche Tier das kleinste unter rund 11‘050 Reptilienarten ist, verfügt es in Relation zur Körpergrösse über die die grössten Genitalien. Der Grund: Eine erfolgreiche Paarung mit den bedeutend grösseren Weibchen wäre sonst nicht möglich. (28.1.2021)
Bild: Frank Glaw/SNSB-ZSM/dpa
Und dann hatte Hamburg eine Mülldeponie mehr: Im Stadtteil Norderstedt der Hansestadt türmt sich in einem Gewerbegebiet bis zu sechs Meter Müll wie Bauschutt, Teerpappe, Dämmstoffe, Asbest und anderes. Der Unternehmer, der dort bestimmte Stoffe nur zwischenlagern durfte, ist verschwunden. Die Staatsanwaltschaft sucht nun nach ihm. (27.1.2021)
Bild: Christian Charisius/dpa
«Minor Canyon»: Schwere Regenfälle haben im kalifornischen Monterey County zu Schlammlawinen, Überschwemmungen und zu dieser beeindruckenden Mini-Schlucht geführt. (28.1.2021)
Bild: Noah Berger/AP/dpa
Gedenken: Die New Yorker Verkehrsbetriebe ehren 136 Mitarbeiter, die am Coronavirus gestorben sind, mit einer digitalen Gedenkstätte an 107 U-Bahn-Stationen – wie hier in der Moynihan Train Hall im New Yorker Stadtteil Manhattan. (29.1.2021)
Bild: John Minchillo/AP/dpa
Schlange an der Notaufnahme: Rettungssanitäter warten vor dem Santa Maria Krankenhaus in Lissabon, um Covid-19-Patienten zu übergeben. Portugal gehört momentan zu den Ländern mit den weltweit höchsten Neuinfektionszahlen im Verhältnis zur Einwohnerzahl. (28.1.2021)
Bild: Armando Franca/AP/dpa
Feuer an der Tankstelle: Die deutsche Rastanlage Hunsrück Ost an der Autobahn A61 ist einer nur knapp einer Katastrophe entgangen, nachdem hier ein Kleintransporter beim Betanken in Vollbrand geriet. Erst die Feuerwehr konnte das Feuer löschen – zuvor hatte der Kassier allerdings richtig reagiert und per Notschalter die ganze Tankanlage ausser Betrieb genommen. (28.1.2021)
Bild: Keystone
Strand ohne Leben: Ein Bademeister arbeitet am leeren Strand von Palma auf Mallorca. Derzeit gibt es Corona-bedingt kaum Touristen auf der Ferieninsel. (28.1.2021)
Bild: Mar Granel Palou/dpa
Da kann man auch grosse Augen machen: Auf einer österreichischen Landstrasse ist eine Waldohreule mit einem Auto zusammengestossen. Der Vogel überstand den Crash mit dem Bruch eines Flügels und wird derzeit auf einer Greifvogelstation aufgepäppelt. (28.1.2021)
Bild: APA/Keystone
Phantompatienten: An der Universität Leipzig warten Dummys mit einem Metallkopf, in den künstliche Gebisse hineingeschraubt werden können, auf Zahnmedizinstudenten. (28.1.2021)
Bild: Jan Woitas/dpa-Zentralbild/dpa
Winston hat das Coronavirus besiegt: Der Gorilla erholt sich im Zoo von San Diego nach einer umfangreichen medikamentösen Behandlung von einem schweren Verlauf seiner Corona-Infektion. Bei dem 48-jährigen Silberrücken Winston waren im Zuge der Infektion eine Lungenentzündung und Herzprobleme aufgetreten. Er wurde daraufhin mit einer Antikörper-Therapie, Herzmedikamenten und Antibiotika behandelt. (26.1.2021)
Bild: Ken Bohn/San Diego Zoo Global/dpa
Auf glühenden Kohlen: Ein Mann produziert im Gaza-Streifen beim dort grössten Produzenten Holzkohle. Als bestes und teuerstes Holz für diesen Zweck gilt das von Zitrusbäumen, aber auch das von Olivenbäumen wird gerne verwendet. (26.1.2021)
Bild: Keystone
Von Ruhe auf einer Parkbank kann hier nicht die Rede sein: Möwen und Tauben schwirren und fliegen um eine Frau in Tokio umher. (26.1.2021)
Bild: Eugene Hoshiko/AP/dpa
Schnack beim Snack: Fischer Willy Rivas scherzt im peruanischen Lima mit einem Freund beim Essen in der Fischerbucht in Chorrillos. (26.1.2021)
Bild: Rodrigo Abd/AP/dpa
Banger Blick zum Horizont: Ein freiwilliger Helfer benutzt sein Walkie-Talkie, während er den Vulkan Mount Merapi während einer Eruption überwacht. Der Vulkan, der als einer der gefährlichsten der Welt gilt, ist erneut ausgebrochen und spukte mehrere Stunden glühende Asche und Gestein. (27.1.2021)
Bild: Slamet Riyadi/AP/dpa
Stausee verkommt zu «fliessenden Müllhalde: Ein Mann geht an Tonnen von Müll vorbei, die am Fusse des Wasserkraftwerks am Potpecko-Stausee in Serbien schwimmen. Vor allem Plastikabfälle gelangen durch Nebenflüsse in den Stausee und sammeln sich hier an. Eine serbische Zeitung schrieb bereits von einer «fliessenden Müllhalde». (26.1.2021)
Bild: Darko Vojinovic/AP/dpa
Dickschädeltest: Stirn an Stirn messen zwei Rinder im deutschen Naturschutzgebiet Boberger Niederung ihre Kräfte. (25.1.2021)
Bild: Daniel Bockwoldt/dpa
Nasskaltes Ende: Zwischen Frauenfeld und Matzingen ist eine 33-jährige Wagenlenkerin bei Glatteis von der Strasse abgekommen und im Murgkanal gelandet. Die Frau wurde mit leichten Verletzungen ins Spital gebracht. (26.1.2021)
Bild: Kapo TG
Opfer der Zerstörungswut: Ein Mann räumt in einem Fast-Food-Restaurant in Rotterdam auf. Die Niederlande sind erneut von sogenannten Corona-Krawallen erfasst worden. Hunderte gewaltbereite Jugendliche hatten nach Polizeiangaben in mehreren Städten randaliert und dabei auch die Polizei angegriffen. (25.1.2021)
Bild: Peter Dejong/AP/dpa
Auf den Hund gekommen: Vierbeiner der Indian Railway Protection Force zeigen anlässlich des indischen Nationalfeiertags ihre Kunststückchen.
Bild: KEYSTONE
Galionsfigur mit Kettensäge: Im ungarischen Szilvásvárad streckt sich ein Feuerwehrmann auf dem Dach eines Zugs, um einen Ast abzusägen, der unter der Schneelast heruntergebrochen ist und die Bahnstrecke blockiert. (25.1.2021)
Bild: Keystone
Und sie tun es immer noch: In Rio De Janeiro tummeln sich grosse Menschenmengen auf engem Raum am Strand von Ipanema in Rio de Janeiro. Und das obwohl Brasilien nach wie vor sehr hohe Corona-Fallzahlen hat.
Bild: Bruna Prado/AP/dpa
Himmlische Hilfe: Feuerwehrfrau Tegan Rayner von der Belair Brigade CFS freut sich über den Regen, während sie nach Löscharbeiten der Buschbrände in Cherry Gardens in der Nähe von Adelaide, Australien, steht. (25.1.2021)
Bild: Brenton Edwards/ADELAIDE ADVERTISER/AAP/dpa
Winterfest: Stammrosen sind im Rosenpark Dräger in Steinfurth, Deutschland, mit Folie kältesicher verpackt. (25.1.2021)
Bild: KEYSTONE
