Der Inhalt von Schwarzen Löchern

Von | 6. Mai 2019

Um zu erfahren, was Schwarze Löcher im Universum beinhalten, hilft es nicht, mit der Taschenlampe hinein zu leuchten. Sie saugen das Licht einfach auf und geben es nicht mehr her. So bleiben sie schwarz. Trotzdem wissen wir etwas über sie.

Keinem ist es jemals gelungen, das Schwarze Loch in einer Handtasche zu fotografieren? Wir haben’s mal versucht. Foto: ccvision.de, Event Horizon Telescope (EHT)/dpa, Montage: Freistunde

Schwarze Löcher sind allseits bekannt: Sie finden sich gerne im Geldbeutel, auf dem Bankkonto oder in der Handtasche. Mit dem Schwarzen Loch in einer Damenhandtasche hat sich sogar ein Berliner Kabarett-Programm beschäftigt. Den Kabarettisten zufolge sind alle Damenhandtaschen im Universum verbunden. Wo etwas in der einen Handtasche verschwindet, könnte es in einer anderen Handtasche am Ende des Universums völlig unerwartet wieder auftauchen.

Das würde erklären, warum so viele Dinge wie Hausschlüssel oder Portemonnaie verschwinden und Dinge auftauchen, von denen „frau“ nie wusste, sie jemals hineingelegt zu haben.

Eine Region und kein Stern

Lange Zeit waren Schwarze Löcher ein Phänomen, das kaum erforschbar war, weil sie so schwer zu beobachten sind. Sie sind eben finster. Schwarze Löcher verschlingen alles, sogar Lichtteilchen. Vor Kurzem wurde zum ersten Mal ein Schwarzes Loch fotografiert. Eine Sensation, denn bisher gab es nur Illustrationen davon. Ein Schwarzes Loch ist eher eine Region und kein Stern oder Planet. Schwarze Regionen in einem eh schon dunklen Universum sind eben schwer ausfindig zu machen.

Was wissen wir? Albert Einstein stellte Anfang des 20. Jahrhunderts die Theorie auf, dass Schwarze Löcher entstehen, wenn Sterne sterben. Ein Stern leuchtet nicht ewig. Irgendwann ist das Brennmaterial verbraucht, das einen Stern zum Strahlen bringt, er bläht sich mit einem letzten Zucken zu einem Roten Riesen auf und fällt in sich zusammen. Dabei verdichtet sich die Materie des Sterns derart, dass seine Anziehungskraft extrem ansteigt und sogar Lichtteilchen verschlingt.

Dass wir mittlerweile mehr über Schwarze Löcher herausgefunden haben, ist dem Physiker Stephen Hawking zu verdanken. Er beschäftigte sich damit, was es mit Schwarzen Löchern auf sich haben könnte. Nach Hawking haben auch diese kein ewiges Leben. Deren Schicksal wäre es, nach einer gefühlten Ewigkeit zu verdampfen. Nur was passiert mit den ganzen Autoschlüsseln, Geldbörsen und Raumschiffen, die das Schwarze Loch in Handtaschen und im Universum aufgesogen hat? Ein Grundsatz der Quantentheorie besagt nämlich, dass Informationen im Universum immer erhalten bleiben. Die Informationen zum Starten eines Autos müsse daher weiter existieren, selbst wenn die Materie, die die Information speichert (der Schlüssel), verdampft ist.

Das Universum verliert nichts

Leider haben Schwarze Löcher die Eigenschaft, dass sich im Nachhinein kein Autoschlüssel mehr rekonstruieren lässt. Daher muss die Information, die das Schwarze Loch aufgesogen hat, irgendwo anders stecken. Das Universum verliert nichts. Wie ein Haus. Oder eben eine Handtasche.

Eine Möglichkeit beschreibt Hawking in einer seiner letzten Arbeiten. Die Information, die das Schwarze Loch im Laufe seiner Existenz verschluckt hat, könne in Form von Lichtteilchen erhalten bleiben. Diese Lichtteilchen versammeln sich an der Grenze zu einem Schwarzen Loch. Das ist die Grenze, bei der sie gerade noch nicht vom Schwarzen Loch verschlungen werden. Wenn ein Schwarzes Loch nun seinem Ende entgegensieht und zu verdampfen droht, könnten diese Lichtteilchen in Form von Strahlung wieder nach außen ins Universum gelangen. Da diese Theorie auf Hawking zurückgeht, ist die Strahlung Hawking-Strahlung benannt worden. Ein Schwarzes Loch würde die vermutliche Hawking-Strahlung erst nach Milliarden von Jahren abgeben.

Der erste Durchbruch ist geschafft: Schwarze Löcher existieren, sie wurden fotografiert. Der zweite Durchbruch steht noch aus: Noch keinem ist es je gelungen, das Schwarze Loch in einer Damenhandtasche zu fotografieren. Obwohl jede Frau weiß, dass es existiert.