
AstroGeo - Geschichten aus Astronomie und Geologie· Staffel 2· Folge 124
Cygnus X-1: Wie findet man ein Schwarzes Loch?
Donnerstag, 9. Oktober 2025 · 1 h 17
Kapitelklicken springt direkt hin
Shownotes
Für AstroGeo recherchieren wir regelmäßig eine ganze Geschichte. Nur wenn du uns finanziell unterstützt, bleibt der Podcast weiter kostenfrei. Danke! (astrogeo.de/unterstuetze-uns)
Je nach Masse beenden Sterne ihre Entwicklung auf unterschiedliche Weisen. Ein Stern wie unsere Sonne – eher klein, eher gelb – endet als Weißer Zwerg. Massereichere Sterne hingegen verwandeln sich in Neutronensterne, die dichtesten Gebilde im Universum. Nur den massereichsten Sternen ist das wohl spektakulärste Schicksal vorbehalten: Sie kollabieren zu einem Schwarzen Loch. Weiße Zwerge und Neutronensterne können Astronominnen und Astronomen problemlos im All beobachten – aber Schwarze Löcher? Wie sollte man ein Schwarzes Loch beobachten können, das seinem Namen wirklich alle Ehre macht, da schließlich noch nicht einmal Licht ihm entkommen kann? Schwarze Löcher sind per Definition unsichtbar.
Nachdem Forschende im Jahr 1939 die Existenz von Schwarzen Löchern vorhergesagt hatten, blieben diese zunächst ein rein theoretisches Gebilde. Wenn überhaupt, beschäftigten sich Mathematiker und theoretische Physiker damit, vor allem waren das die Liebhaber der Allgemeinen Relativitätstheorie. Astronomen und Astrophysikerinnen hingegen kümmerten sich nicht um Schwarze Löcher – denn noch war sich niemand sicher, dass es sie tatsächlich gibt.
Das sollte sich erst in den 1960er-Jahren ändern. Damals wurde klar, dass Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie nicht nur ein theoretisches Konstrukt ist, sondern sich auch an astronomischen Himmelsobjekten beobachten lässt. Da Schwarze Löcher eine Konsequenz aus der Allgemeinen Relativitätstheorie sind, stellte sich damit die Fragen, ob es sie tatsächlich gibt und falls ja, wie man sie überhaupt beobachten könnte.
In dieser Folge erzählt Franzi, wie Astronominnen und Astronomen das erste Schwarze Loch entdeckt haben: eine helle Röntgenquelle namens Cygnus X-1 im Sternbild Schwan – und warum sie sich trotzdem lange Zeit nicht sicher sein konnten, dass es wirklich existierte.
Weiterhören bei AstroGeo
• Folge 61: Quasisterne in der Ferne (astrogeo.de/quasisterne-in-der-ferne)
• Folge 75: Ein Schwarzes Loch im Zentrum: der etwas andere Quasi-Stern (astrogeo.de/ein-schwarzes-loch-im-zentrum-der-…)
• Folge 102: Das Ende des Anfangs: Was vom Urknall übrigblieb (astrogeo.de/das-ende-des-anfangs-was-vom-urkna…)
• Folge 120: Raumzeit-Riss: Wie Karl Schwarzschild auf Schwarze Löcher stieß (astrogeo.de/riss-in-der-raumzeit-wie-karl-schw…)
• Folge 123: Weiße Zwerge – die Rettung vor dem Schwarzen Loch? (astrogeo.de/weisse-zwerge-die-rettung-vor-dem-…)
Weiterführende Links
• WP: Allgemeine Relativitätstheorie (de.wikipedia.org/wiki/Allgemeine_Relativit%C3%…)
• WP: de.wikipedia.org/wiki/Ereignishorizont
• WP: Singularität (Astronomie) (de.wikipedia.org/wiki/Singularit%C3%A4t_(Astro…))
• WP: Schwarzes Loch (de.wikipedia.org/wiki/Schwarzes_Loch)
• WP: Geschichte der Schwarzen Löcher (de.wikipedia.org/wiki/Geschichte_der_Schwarzen…)
• WP: de.wikipedia.org/wiki/Ereignishorizont
• WP: David Finkelstein (de.wikipedia.org/wiki/David_Finkelstein)
• WP: Engelbert Schücking (de.wikipedia.org/wiki/Engelbert_Sch%C3%BCcking)
• WP: 3C 273 (de.wikipedia.org/wiki/3C_273)
• WP: de.wikipedia.org/wiki/Quasar
• WP: Martin Schwarzschild (de.wikipedia.org/wiki/Martin_Schwarzschild)
• WP: Robert Henry Dicke (de.wikipedia.org/wiki/Robert_Henry_Dicke)
• WP: Cygnus X-1 (de.wikipedia.org/wiki/Cygnus_X-1)
• Welt der Physik: Die Grenzen eines Schwarzen Lochs (weltderphysik.de/gebiet/universum/schwarze-loe…) (2016)
Quellen
• Fachartikel: Cygnus X-1-a Spectroscopic Binary with a Heavy Companion? (1972) (nature.com/articles/235037a0)
• Buch: Marcus Chown: A Crack in Everything (marcuschown.com/book/a-crack-in-everything)
• Buch: Marcia Bartusiak: Black Hole (yalebooks.yale.edu/book/9780300219661/black-hole)
• Fachartikel: The Prediction and Interpretation of Singularities and Black Holes: From Einstein and Schwarzschild to Penrose and Wheeler (link.springer.com/article/10.1007/s00016-025-0…) (2025)
Episodenbild: NASA/CXC/SAO (chandra.harvard.edu/photo/2009/cygx1)
Schwarze Löcher sind unsichtbar – auch auf diesem Röntgenbild ist das Schwarze Loch Cygnus X-1 nicht zu sehen. Es verrät sich über seine Röntgenstrahlung: Weil das Schwarze Loch Materie von seinem Begleitstern abzieht, wird diese hochenergetische Strahlung freigesetzt, während die Materie selbst auf Nimmerwiedersehen ins Schwarze Loch stürzt.
Transkriptvom Podcast bereitgestellt · Zeitmarken springen hin
Karl Urban Ich bin bereit.
Franziska Konitzer Du bist bereit und dann frage ich dich, lieber Karl, weißt du denn, welche Ehre dem Lied Fluorescent Adolescent der britischen Band Arctic Monkeys zuteil wird?
Karl Urban Tja, ich bin zwar erwachsen, aber ich kenne weder die Band noch das Lied, Franzi. Oh, sorry. Hallo bei Astrogeo, dem Podcast der Weltraumreporter. Ich bin Karl Urban.
Franziska Konitzer Und ich bin Franzi Konitzer.
Karl Urban Und wir sind zwei Wissenschaftsjournalisten. Franzi ist Astrophysikerin, die durch das Studieren von Liedtexten wieder mal herausgefunden hat, was jenseits des astrophysikalischen kompakten Objekts noch alles als schwarzes Loch bezeichnet werden kann. Und ich bin Geologe, der Metal noch eine Spur lieber als Rock hört.
Karl Urban Und in diesem Podcast erzählen wir uns gegenseitig Geschichten.
Franziska Konitzer Oh mein Gott, der Wortwitz mit Metal und Rock und Rock und Gestein. Oh mein Gott! Da ist irgendein geiler Spruch von der Tasse drin. Verzeihung.
Karl Urban Die uns entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert haben oder die wir in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Und ich denke gerade darüber nach, ob diese Band, die ich nicht kenne, ob die nicht Metal macht. Wahrscheinlich ist das so.
Franziska Konitzer Nein, nein, nein, nein, nein. Die Arctic Monkeys machen keinen Metal.
Karl Urban Weil das hätte jetzt meinen Wortwitz ja wiederum zerstört. Aber gut.
Franziska Konitzer Nein, nein, nein, nein, nein. Sie macht auch in dem Sinne keinen Rock. Ich habe es mir mal aufgeschrieben. Vielleicht erinnere ich mich am Ende der Folge dran und dann werde ich das Ganze auflösen, was die Arctic Monkeys als einzige Band in Fluorescent Adolescence richtig gemacht haben. In Bezug auf schwarze Löcher.
Karl Urban Ich werde es mir auf jeden Fall anhören.
Franziska Konitzer Aber erst mal gibt es heute die Folge 124 von Astrogeo. Und schon wieder ich.
Karl Urban Schon wieder du, weil die schwarzen Löcher, die gehen einfach immer.
Franziska Konitzer Schwarze Löcher gehen anscheinend einfach immer. Die letzte Folge war ja eher ein Epos für unsere Hörerinnen und Hörer zwei Wochen her für uns eine halbe Stunde. In den letzten beiden Folgen habe ich die Geschichten von schwarzen Löchern erzählt. Und zwar in der Folge 120 die Geschichte, wie überhaupt irgendjemand als erstes auf den Trichter gekommen ist, dass es so etwas wie ein schwarzes Loch theoretisch geben könnte. Also die Möglichkeit eines schwarzen Loches.
Franziska Konitzer Und ein schwarzes Loch ist... Na Karl, was ist es in der Kurzzusammenfassung?
Karl Urban Nach allem, was du mir bisher erzählt hast.
Franziska Konitzer Oder nach dem, was du so von dir aus weißt.
Karl Urban Was ich mal in der Schule gelernt habe. Das ist ein sehr kompaktes Objekt, dem noch nicht mal das Licht entkommen kann.
Franziska Konitzer Wenn es mal reingefallen ist in dem Sinne.
Karl Urban Genau.
Franziska Konitzer Richtig, genau. Also das ist ein schwarzes Loch. Und in Geschichte Nummer zwei ging es darum, die verzweifelten Abwehrversuche von theoretischen Physikern in den 1920er und 30er Jahren, wie man sich um dieses schwarze Loch herummogeln könnte, dass es das trotzdem gibt. Also wenn ein Stern am Ende unter seiner eigenen Schwerkraft zusammenstürzt, was ihn vor diesem absoluten Kollaps zu einem schwarzen Loch eben bewahren könnte.
Franziska Konitzer Und in dieser Geschichte kam eben am Ende raus, also nichts. Wenn ein Stern zu viel Masse hat, dann kann keine Kraft der Welt und des Universums ihn davon abhalten. zu einem schwarzen Loch zusammenstürzen zu lassen. Das war eben die theoretische Vorhersage, vor allen Dingen die ein Forscher namens Robert Oppenheimer zusammen mit einem Studenten namens Harold Snyder gemacht hat im Jahr 1939.
Franziska Konitzer Also ist ein Himmelskörper massereich genug, dann kann nichts diesen Gravitationskollaps aufhalten. Ein solcher Himmelskörper würde quasi bis ins Unendliche zusammenstürzen und dann hätte man ein schwarzes Loch, ohne dass es dabei damals schon Schwarzes Loch hieß. Aber im Jahr 1939 wurde. Gibt es dieses schwarze Loch bislang nur auf dem Papier?
Franziska Konitzer Es war eine theoretische Vorhersage und in dem Sinne auch ausschließlich ein Problem für diejenigen Forscher, die sich mit der allgemeinen Relativitätstheorie beschäftigt haben, also theoretische Physiker, weil die Astronominnen und Astronomen waren von all diesen Überlegungen mehr oder weniger völlig unbeeindruckt.
Franziska Konitzer Sie am Himmel nichts gesehen haben, was darauf hindeuten würde, dass es so etwas wie schwarze Löcher überhaupt geben könnte. Also zu der Zeit, Ende der 1930er Jahre, da wurde der Himmel fast ausschließlich im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums beobachtet. Also Licht, das ich auch mit bloßem Auge sehen könnte mit Teleskopen.
Franziska Konitzer Also es gab keine Radioteleskope, geschweige denn Infrarotteleskope, keine Röntgenstrahlung, Gammastrahlung, also es gab es alles damals noch nicht. Und schwarze Löcher sind ja schließlich auch als etwas bekannt, was, naja, halt ein schwarzes Loch ist. Es strahlt ja selber kein Licht aus. Wie du es aber gesagt hast, wenn mal Licht von außen reingefallen ist, dann kommt es auch nicht mehr raus.
Franziska Konitzer Also wie sollte man es überhaupt beobachten können? Und astronomisch war es eine Zeit, als lediglich Sterne bekannt waren, natürlich. Man kannte Sterne und man kannte weiße Zwerge. Aber Neutronensterne, über die ich auch in meiner letzten Geschichte gesprochen habe, und schwarze Löcher, waren kein Ding am Himmel und im Kosmos.
Franziska Konitzer Und deshalb erzähle ich dir heute abschließend, als dritter Teil meiner Trilogie, der krönende, ha, vielleicht, maybe, Abschluss meiner Geschichte über die Schwarzen Löcher. Die Geschichte, wie das allererste schwarze Loch, das jemals gefunden wurde, gefunden wurde. Also, wie es die schwarzen Löcher geschafft haben, sich von den rein theoretischen Überlegungen von ein paar wenigen Relativitätsphysikern zu Himmelsobjekten zu mausern, die als Metapher und Vergleich in allen möglichen Liedtexten meist astrophysikalisch völlig inkorrekt verwendet werden, wenn ich das mal sagen darf. Ha!
Franziska Konitzer Und natürlich auch, wie sie überhaupt zu ihrem Namen gekommen sind. Also die Frage, die ich heute gerne in der heutigen Geschichte beantworten würde, lautet Wie finde ich ein schwarzes Loch?
Karl Urban Sehr gut. Für Anleitung für den Hausgebrauch.
Franziska Konitzer Anleitung für den Hausgebrauch. Genau. Ging ihr da? Schwierig. Also, diese Geschichte, ich hatte es ja schon letztes Mal erzählt, dass ich fast in ein Rechercheloch gefallen wäre, weil es eine wenig lineare Geschichte ist. Diese Geschichte findet mehr oder weniger in ein paar, in einigen Vignetten statt, weil es eben nicht so einfach ist, zu sagen, okay, es gab eine Vorhersage, guck mal, das müsstet ihr geben und am besten auch noch gleich, oh, schaut doch mal danach.
Franziska Konitzer Und dann guckt man nach und hat es gefunden und dann schreibt man einen schönen Artikel darüber und dann war es das. Das wäre für mich persönlich schön gewesen, wenn es so gewesen wäre, aber es ist leider Gottes nicht so. Und zunächst fange ich da an, wo ich in der letzten Folge aufgehört habe, nämlich eben mit diesem Fachartikel von Oppenheimer und Snyder aus dem Jahr 1939, In dem die beiden vorhergesagt haben, dass es schwarze Löcher geben muss.
Franziska Konitzer Und das hatte ich ja auch schon erzählt am Ende der letzten Geschichte. Mit dieser Vorhersage an sich oder mit diesem Forschungsartikel von Oppenheimer und Snyder ist zunächst wenig bis gar nichts passiert. Denn dieser Artikel, diese Arbeit erschien genau zu Beginn des Zweiten Weltkriegs und während des Zweiten Weltkriegs wurde Oppenheimer eben als Leiter des Manhattan-Projekts und als Vater der Atombombe bekannt und hat sich nie wieder mit der Astrophysik beschäftigt in seiner Karriere.
Franziska Konitzer Aber was die allgemeine Relativitätstheorie an sich betrifft, deren Ausgeburt oder einer deren Ausgeburten ja die schwarzen Löcher sind, schwarze Löcher gab es erst in dem Sinne, wo man die allgemeine Relativitätstheorie hatte und sich genau mit ihr beschäftigt hat. Während des Zweiten Weltkriegs hatte die allgemeine Relativitätstheorie auch keine gute Zeit oder haben sich Physikerinnen und Physiker nicht mit ihr beschäftigt.
Franziska Konitzer Das ist ja jetzt auch kein Wunder, während des Zweiten Weltkriegs, wie gesagt, Oppenheimer hat eine Atombombe mitgebaut. Da waren Dinge wie Kernphysik sehr relevant, in dem Sinne auch die Quantenphysik, also die Physik des Allerkleinsten. Während hingegen die allgemeine Relativitätstheorie als Physik des Allergrößten keine praktische Anwendung hatte zu der Zeit oder hat.
Franziska Konitzer Aber auch nach dem Zweiten Weltkrieg ging es der allgemeinen Relativitätstheorie als Forschungsfeld nicht wirklich gut. Und das hatte ich eigentlich selber mitgebracht. Einigen Erstaunen irgendwie so, ja, rausrecherchiert oder gelesen oder erfahren, weil ich hatte das ja auch immer so im Kopf, okay, Einstein stellt diese allgemeine Relativitätstheorie vor und die Raumzeit ist erklärt, vielleicht ist das irgendwie fantastisch und super wichtig und so, aber die allgemeine Relativitätstheorie war im Grunde genommen das mega Orchideenfeld, auch schon in den, auch schon in den Jahren vor dem Zweiten Weltkrieg.
Franziska Konitzer Was daran liegt, dass sie eben, naja, nutzlos war oder ist. Weil es ist ja so, ja, die allgemeine Relativitätstheorie beschreibt letztendlich die Gravitation und die Raumzeit und ja, wie die Raumzeit, wie Massen die Raumzeit krümmen und wie sich Massen in der gekrümmten Raumzeit bewegen. Aber die allgemeine Relativitätstheorie ist ja eine Verallgemeinerung der altbekannten Newton'schen Gravitationsgesetze, die sehr, sehr, sehr, sehr, sehr, sehr viel einfacher sind.
Franziska Konitzer Und die Newton'schen Gravitationsgesetze kannst du tatsächlich für einen Großteil von allen oder für fast alles, was damals im Weltraum bekannt war, anwenden. Also noch nicht mal Astronomen oder Astrophysiker haben die allgemeine Relativitätstheorie gebraucht. Weil, wofür man sie damals wusste, dass man sie braucht, ist eben für, ja, das Universum als Ganzes, für den Urknall sozusagen, für die Expansion des Universums, so.
Franziska Konitzer Und das andere ist, ja, schwarze Löcher, also diese ekelhafte Singularität oder dieses, ja, diesen Fehler in der allgemeinen Relativitätstheorie, aber da damals niemand wusste, dass es schwarze Löcher gibt oder geben könnte und diejenigen, die es wussten aus der Theorie, darauf auch keinen Bock hatten, ne.
Franziska Konitzer Und das waren so die beiden Anwendungsfelder der allgemeinen Relativitätstheorie.
Karl Urban Und dieser kleine Fehler im Orbit von Merkur, glaube ich, oder?
Franziska Konitzer Richtig, genau. Das war die Perihelpräzision von Merkur. Und das war ja damals auch die praktische Überprüfung. Eine weitere Überprüfung der allgemeinen Relativitätstheorie war diese Ablenkung des Lichts durch die Sonne von dem dahinterliegenden Stern. Aber ja, okay, die Perihelpräzision des Merkur ist halt schön, aber das war das Einzige. Das war die einzige ungelöste Frage, die die allgemeine Relativitätstheorie gelöst hat.
Karl Urban Also mir fällt jetzt auch keine andere ein.
Franziska Konitzer Ja eben, das ist einfach, wenn du im Grunde genommen so happy mit deinem Alltag als Physiker bist, dann ist das, du brauchst die allgemeine Relativitätstheorie nicht. Und dazu kam noch, dass die Mathematik dahinter so anders war als alles andere. Das war ja viel mit Geometrie und mit nicht-euklidischen Räumen.
Franziska Konitzer Also fies. Natürlich auch ganz, ganz, ganz, ganz, ganz, ganz anders als Kernphysik und Quantenphysik, dass das hauptsächlich dann auch ein Betätigungsfeld für viele... Und Mathematikerin waren und Mathematiker. Und das ist ja die Story, das hatte ich auch schon mal erzählt, dass als ich an meiner Universität, ich habe ja Physik mit Astrophysik studiert, ich habe nie einen einzigen Kurs zur allgemeinen Relativitätstheorie besucht oder gehört, oder eine Vorlesung, weil die am Department of Mathematics unterrichtet wurde.
Franziska Konitzer Also ich habe noch nicht mal in der Mathematik, die ich in dem Physikdepartement unterrichtet bekommen habe, kam das auch nicht vor. Und das war vor 20 Jahren, als ich studiert habe. Oh Gott, ich habe vor 20 Jahren studiert. Hui, war das so.
Karl Urban Aber das war auch schon ein paar Jahrzehnte nach den 40er Jahren.
Franziska Konitzer Ja, definitiv. 2005 schon.
Karl Urban Deswegen würde ich vermuten, dass es heute nicht so anders wäre.
Franziska Konitzer Nein, das ist nicht so anders, weil ich denke halt, das ist auch weiterhin so, außer du beschäftigst dich wirklich mit Kosmologie und dem Universum. Astro, brauchst du die allgemeine Relativitätstheorie nicht? Ist einfach so, wo brauche ich die denn, wenn ich irgendwie einen Quantencomputer bauen will? Gar nicht, ist lautet die Antwort.
Franziska Konitzer Von daher, also die allgemeine Relativitätstheorie war abgeschrieben und nicht alltagstauglich und selbst die Menschen, die sie hätten beruflich anwenden können, nämlich, Astrophysiker und ja, und selbst die haben gedacht, das hat überhaupt gar keine Relevanz für das, was sie da draußen im Universum beobachten und erklären wollen. Sie war abgeschrieben.
Franziska Konitzer Und sie war so abgeschrieben, der damalige, nach dem Zweiten Weltkrieg, so Anfang der 1950er, der damalige Chefredakteur einer angesehenen Fachzeitschrift namens Physical Review, die gibt es immer noch, die ist immer noch sehr angesehen, Der war kurz davor zu veranlassen oder zu entscheiden, dass Beiträge zur allgemeinen Relativitätstheorie nicht mehr von der Zeitschrift angenommen werden sollten.
Franziska Konitzer Also diese Theorie war einfach abgeschrieben, so gut wie.
Karl Urban Was ja lustig ist, wenn man das mit dem Fame-Vergleich, den Einstein so in der Öffentlichkeit hatte.
Franziska Konitzer Absolut. Und den er auch damals schon hatte und ja auch bis heute hat. Und deshalb hat es mich selber auch teilweise so überrascht, dass die allgemeine Relativitätstheorie so was von abgetagelt war, dass es schon fast nicht mehr feierlich war. Wobei man ja auch sagen muss, eigentlich hat auch, also ich meine, ohne jetzt Einstein so nahe zu treten wollen, der hat ja auch selber sich, der hat zwar die allgemeine Relativitätstheorie vorgestellt, aber er selber hat nie großartig, an ihren Lösungen gearbeitet. Also du musst dir diese Feldgleichungen lösen, die er aufgestellt hat und das hat er nicht gemacht.
Franziska Konitzer Also das hat er nie gemacht oder auch die Konsequenzen. Also er hat, überhaupt frage ich mich, ob Einstein eigentlich noch irgendwas Signifikantes nach der allgemeinen Relativitätstheorie zur Wissenschaft beigetragen hat. Und ich glaube nämlich nicht. Ich glaube, er hat sich dann darauf gestürzt, dass er nämlich auch die Gravitation, und die elektromagnetische Kraft vereinigen wollte und dann war, das war es dann.
Karl Urban Das hat auch nicht so geklappt, ja.
Franziska Konitzer Richtig und eigentlich alles, was seine Theorien gesagt hatte, was es gibt, das fand er alles doof. Ob das jetzt zunächst die Expansion des Universums war, die Ausdehnung und schwarze Löcher fand er doof und Gravitationswellen fand er doof und also er fand irgendwie alles doof. Vielleicht auch im Produkt seiner Zeit. Wie auch immer, das ist ja keine Geschichte über Einstein, das ist eine Geschichte über die allgemeine Relativitätstheorie und da wird es dich vielleicht freuen zu hören oder mich oder uns alle, dass die ab Mitte der 1950er Jahre dann trotzdem eine Art, Renaissance erfahren hat oder überhaupt erstmal eine Renaissance, weil das Interesse zu dem Zeitpunkt wieder zugenommen hat.
Franziska Konitzer Das hat unter anderem deshalb zugenommen, weil dann gab es noch eine weitere, experimentelle Überprüfung der allgemeinen Relativitätstheorie, letztendlich von dem Effekt, der dafür sorgt, dass. Unsere Navigationssatelliten in den Erdumlaufbahnen, dass deren Uhren so ein bisschen anders laufen als auf dem Erdboden.
Franziska Konitzer Also da hat man dann rausgefunden, so ist ja trotzdem nicht so ganz weit weg, nämlich beim Urknall oder im schwarzen Loch, die allgemeine Relativitätstheorie, wie man dachte. Ja, dann beschäftigten sich mehr Physikerinnen und Physiker eben mit dieser Theorie. Und das sind vielleicht gute Nachrichten für uns in dem Sinne.
Franziska Konitzer Ich hatte ja in meiner letzten Geschichte erzählt, was Karl Schwarzschild eigentlich damals ausgerechnet hat, war, dass es bei einem schwarzen Loch zwei Singularitäten gibt. Nämlich eine da, wo der Schwarzschildradius ist und eine im Zentrum des schwarzen Loches. Eine Singularität ist im Grunde genommen nicht definiert in der Physik, also ein Ort mit Unendlichkeiten, unendlichen Werten, zum Beispiel in dieser zentralen Singularität unendlich großer Druck, zum Beispiel.
Franziska Konitzer Und bei Schwarzschild waren das eben zwei Singularitäten und 1958 konnte ein Forscher zeigen, dass der Schwarzschildradius keine Singularität ist, sondern ein Schwarzschildradius. Ereignishorizont. Das ist auch der Name, unter dem wir es heute besser kennen.
Karl Urban Mir fällt erst jetzt auf, dass du dieses Wort bis jetzt noch nicht gebraucht hast.
Franziska Konitzer Ja, ich konnte mich um schwarzes Loch, konnte ich mich nicht rummogeln, jetzt die letzten Folgen, weil das geht einfach nicht. Aber genau, also es konnte ein Physiker namens David Finkelstein, hieß der, der konnte eben zeigen, dieser Schwarzschildradius, das was da ist, da ist keine Singularität, also keine Unendlichkeiten, nichts Böses.
Franziska Konitzer Sondern es liegt daran, dass Schwarzschild damals ein bestimmtes Koordinatensystem verwendet hat. Und wenn man das aber in einem anderen Koordinatensystem betrachtet, diesen Schwarzschildradius, dann kommt da eben keine Singularität raus, sondern es ist ein Ereignishorizont. Und damit hatte er zumindest eine von diesen beiden Singularitäten beseitigt.
Franziska Konitzer Und er konnte zeigen, dieser Ereignishorizont ist im Grunde genommen wie so eine einseitige Membran. Also du kannst von außen rein, aber du kannst nicht wieder raus. Das klingt immer noch wie ein Einfachticket. Und das ist es auch bis heute. Aber es ist immer noch besser als eine Singularität, zumindest für Theoretiker.
Franziska Konitzer Genau, das war eben 1958. Und auch das ist ein Zeichen, dass zumindest einige Theoretiker beschäftigen sich wieder mit der allgemeinen Relativitätstheorie. Aber zu dem Zeitpunkt, auch wenn das ja schön ist mit dem Ereignishorizont, es ist immer noch mit den schwarzen Löchern immer noch so ein bisschen so wie eine Lösung auf der Suche nach einem Problem, die allgemeine Relativitätstheorie. Okay.
Franziska Konitzer Das ist Vignette Nummer eins. Vignette Nummer zwei findet im Jahr 1963 statt, also wenige Jahre später und ist eine kleine Geschichte darüber, wie Relativitätsphysiker das astrophysikalische Problem für ihre theoretische Lösung gefunden haben. Und das fängt mit einer gehörigen Portion Langeweile an.
Karl Urban Du hast gerade gesagt, wir haben das Problem für ihre Lösung gefunden. Das klingt total nach Douglas Adams. Wir haben nur die 42. Okay, interessant.
Franziska Konitzer Ach so, ja. Manchmal, wenn ich schlecht gelaunt bin, sage ich, KI ist genauso. Das ist auch eine Lösung. Und genau dieses Problem ist eben sehr gelangweilten Menschen im Jahr 1963 eingefallen. Und wer waren diese gelangweilten Menschen? War unter anderem ein Mathematiker namens Ivor Robinson, aber der Name ist eigentlich auch wurscht.
Franziska Konitzer Aber dieser Mathematiker, der war gerade Anfang 1963 nach Dallas gezogen und dieser Mathematiker hat sich nämlich mit der Relativitätstheorie beschäftigt. Also dafür hat er eine Gruppe gekündigt an der späteren heutigen University of Texas in Dallas. Und Texas ist jetzt, oder er fand das zumindest damals nicht so spannend und deshalb hat er, er fand es auch fachlich nicht so spannend, weil der fachliche Austausch in Dallas war nun auch nicht so gegeben, also hat er über das lange Wochenende am 4.
Franziska Konitzer Juli oder zum 4. Juli ein paar Freunde eingeladen zu sich nach Hause und dann saß man so am Pool in der Sonne und hat Martinis getrunken und sich ein bisschen Luft zugefächelt und es war immer noch langweilig. Und dann machte jemand in der Gruppe den Vorschlag, pass auf, sie haben ja da dieses neue Institut eben gegründet zur Relativitätstheorie in Dallas und so, vielleicht könnte man ja so eine kleine Konferenz veranstalten mit vielleicht so 25 Teilnehmern, um das Institut ein bisschen bekannter zu machen.
Franziska Konitzer Und er sagte, das bringt ein wenig Würze ins Leben. Give a little spice to life. Und diese leicht angetüterten Menschen um diesen texanischen Pool waren alle ganz begeistert und Feuer und Flamme. Und dann haben sie sich überlegt, naja, gut, Konferenz ist super, aber über was wollen wir denn sprechen?
Franziska Konitzer Also über was für ein Thema wollen wir denn sprechen? Irgendwas müssen wir jetzt nun irgendwie so machen. Und dann hat einer der Teilnehmer gesagt, weißt du was, Da gab es ja diese komischen oder neuen astronomischen Objekte, die wurden da vor kurzem beobachtet und keiner hat irgendeine Ahnung, was sie sind.
Franziska Konitzer Aber alle wollen es wissen und darüber könnten wir doch eine Konferenz abhalten. Das wäre doch ein Publikumsmagnet.
Karl Urban Also ich wäre dabei, ja.
Franziska Konitzer Also er hat es sich quasi spontan aus dem Hut gezogen, über was man eine Konferenz abhält und über was für ein Objekt oder was für Objekte wollten eben diese gelangweilten texanischen Relativitätsthysiker sprechen. Sie wollten sprechen über diese neu entdeckten Objekte, von denen das bekannteste, ein alter Bekannter in diesem Podcast ist, Karl, pass auf, nämlich das astronomische Objekt mit der schönen Bezeichnung 3C273.
Franziska Konitzer So, und jetzt kann ich dich überlegen.
Karl Urban Ich könnte jetzt das POD-Radar aufrufen. Das ist so eine Suchmaschine, mit der man alle Podcast-Transkripte im Internet durchsuchen kann.
Franziska Konitzer Boah, das ist ja schummeln.
Karl Urban Aber das mache ich nicht. Du musst mir einfach helfen. Ich gebe einfach zu, dass ich mir diesen einprägsamen Namen trotzdem nicht gemerkt habe.
Franziska Konitzer Es ist auch schon eine Weile her. Ich habe die Geschichte in Folge 61 erzählt. Ich muss das selber nachgucken. Und zwar war das eine Geschichte über 3C273 und das ist der erste entdeckte Quasar. Ein Quasi-Stellar-Radio-Objekt. Also Quasar und die Quasare hießen 1963 auch noch nicht Quasare, aber ich nenne sie jetzt einfach mal so.
Franziska Konitzer Quasare wurden zu dem Zeitpunkt entdeckt. Das waren zunächst, weil man dann eben nach dem Zweiten Weltkrieg auch in anderen Wellenlängenbereichen den Himmel beobachten konnte, Quasare hat man zunächst im Radiobereich des elektromagnetischen Spektrums entdeckt. Als eben sehr starke Radioquellen, punktförmig, irgendwie, ja, so schon so ein bisschen wie Stellar.
Franziska Konitzer Und wenn man dann im optischen oder beziehungsweise im Radiobereich waren sie nicht punktförmig, dafür war die räumliche Auflösung nicht gut genug. Aber wenn man dann eben den optischen Gegenpart, also wenn man dann im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums nachgeschaut hat, was da denn an dieser Stelle dieser Radioquelle ist, dann hat man eben so blaue und punktförmige Quellen gesehen.
Franziska Konitzer Jetzt habe ich mir gedacht, ach ja, irgendwelche Sterne. Komisch, dass die im Radiobereich so hell sind, aber deshalb quasi stellar Radio Object. Und dann 1963 hat sich dann ein Forscher namens Martin Schmidt diese Objekte nochmal genauer angeschaut, hat ihr Licht genauer analysiert, eine Spektralanalyse und ist auf den Trichter gekommen, dass das keine Sterne sind, weil damit man es als Stern sieht, müsste es ja irgendwie in unserer eigenen Milchstraße sein, also ziemlich nah dran.
Franziska Konitzer Sondern, dass das eben keine nahen Sterne sind, sondern in einer sehr, sehr weit entfernten Galaxie liegt. Also nicht in einer Galaxie liegt, sondern es ist so weit weg, nämlich viele Millionen von Lichtjahren. Dass es nicht in unserer Milchstraße sein kann, sondern eben in einer Entfernung, wo man typischerweise andere Galaxien findet.
Franziska Konitzer Und deshalb ist es nur quasi sternartig. Also es schaut auf den ersten Blick aus wie ein Stern, hat aber null mit Sternen zu tun. Also ich habe ein Objekt, das ist sehr, sehr, sehr hell, auch im Radiobereich, aber es ist wahnsinnig weit weg. Und was dahinter steckt, das weiß im Jahr 1963 niemand. Das ist die Geschichte von 3C273. Ist dann die Frage, warum kommen dann ausgerechnet ein paar theoretische Physiker auf die Idee, dass Quasare auch für ihre Konferenz zur Relativitätstheorie irgendwie interessant sein könnte.
Franziska Konitzer Das ist ja eigentlich erstmal an den Haaren herbeigezogen. Also außer, dass sie so spannend sind offensichtlich, dass man Astronomen aller Welt nach Texas locken könnte. Also erstmal ist die Tatsache, wenn ich jetzt sage, oh 3C273 ist kein gewöhnlicher Stern, sondern wahnsinnig weit weg. Die Entfernung beträgt tatsächlich zwei Milliarden Lichtjahre.
Franziska Konitzer Also das ist eine der größten Entfernungen, die jemals gemessen worden waren zu dem Zeitpunkt. Es war also schon so weit entfernt, dass man schon so ein bisschen die Expansion des Universums mit in Betracht ziehen kann. Also man kann nicht mehr davon sagen, es liegt in der Kosmos-Nachbarschaft. Und vor allen Dingen war es so weit entfernt, dass die Tatsache, dass man es überhaupt A im Radiobereich und B dann im sichtbaren Bereich oder halt mit den Teleskopen überhaupt noch sehen kann, dann muss es wirklich, wirklich, wirklich, wirklich heiß und wirklich, wirklich hell sein.
Franziska Konitzer Also Martin Schmidt, der Entdecker von diesem Quasar, der hat ausgerechnet, dass diese eine Quelle alleine die Energie von Billionen von Sternen ausgestrahlt hat.
Karl Urban Billionen.
Franziska Konitzer Billionen.
Karl Urban Also auf Deutsch 10 hoch 12, ne?
Franziska Konitzer 10 hoch 12 sagt man, eine Billion sind 1000 Milliarde.
Karl Urban Genau, eine Milliarde ist 10 hoch 9, also 10 hoch 12.
Franziska Konitzer Ja, ich denke mir immer, T hoch.
Karl Urban Ich sage das bloß, weil ich schreibe gerade einen Text, wo es auch so um diese Zahlen geht und die ganzen Quellen sind ja dann immer auf Englisch und dann schreiben sie irgendwo Billion und dann muss, das ist jetzt die, es gibt die Long Billion und die Short Billion, genau. Und dann, ja, muss man aufpassen.
Franziska Konitzer Genau, aber also Billionen von Sternen, also Milliarden von Sternen wären auch nicht so spektakulär, weil Milliarden von Sternen hat ja unsere eigene Galaxie. Nein, aber Billion, also eine Größenordnung mehr. Oder nicht eine Größenordnung, ein Zehnhoch-Zwölftelser Besatz.
Karl Urban Eine ganze Latte von Größenordnung mehr.
Franziska Konitzer Also drei. Naja, ist ja egal. Es war sehr, sehr hell. Es war sehr, sehr, sehr hell. Und dann kommt noch dazu, es war nicht nur sehr, sehr, sehr hell. Da könnte ich ja sagen, naja gut, aber wenn ich einfach eine riesengroße, gigantische Galaxie habe, dann ist das ja gar kein Problem, dass das so hell ist. Das sind einfach wirklich eine Billionen Sterne.
Franziska Konitzer Aber was viel erstaunlicher war, dass all diese ganze viele Energie aus einer Region stammt, die so klein ist, dass sie wahrscheinlich nicht größer als eine Lichtwoche ist. Also im Grunde genommen jetzt auch nicht, also unser Sonnensystem ist irgendwie, Neptun ist 30 Lichtstunden entfernt, glaube ich, so im Schnitt, im Durchschnitt.
Franziska Konitzer Eine Lichtwoche ist die Distanz, die das Licht innerhalb von einer Woche durchquert. Und das ist halt dann wirklich irre, weil wenn was so hell oder so hell strahlt wie eine Billionen Sterne, dann ist es ja kein Problem, wenn es so groß ist wie eine Galaxie mit einer Billionen Sterne. Okay, macht Sinn. Aber wenn es so klein ist, ich sage jetzt einfach mal so ein bisschen größer als unser Sonnensystem, ja, dann ist dann schon die Frage, was eigentlich so viel Energie freisetzen kann.
Franziska Konitzer Also was in aller Welt kann dahinter stecken?
Karl Urban Nur zum Vergleich, weil es mich gerade interessiert hat, ist, dass die Milchstraße hat einen Durchmesser von ganz grob 100.000 Lichtjahren. Und da ist eine Lichtwoche dann schon ein bisschen kleiner.
Franziska Konitzer Ein bisschen kleiner, ja.
Karl Urban Genau.
Franziska Konitzer Also es ist absurd. Also das denkt man immer nicht, weil wir haben ja, also auch ich, ich habe ja kein richtiges Gefühl oder Intuition dafür, wie weit, wie groß oder was auch immer Dinge im Weltraum sind. Wenn ich erst mal sage, so Lichtwoche, Lichtjahr, das klingt alles gleich. Aber wenn man es sich dann so klar macht, ist es aber immer so, hä?
Franziska Konitzer Okay, also man wusste wahnsinnig viel Energie aus wahnsinnig wenig Raum. Wie kann das sein mit diesen Quasaren? Und dann hat Martin Schmidt auch weiter erzählt, dass alle möglichen Ideen natürlich aufgegangen sind und Martin Schmidt hat dazu ein Zitat, das würde ich gerne vorlesen, das hat gesagt, die Entdeckung der Quasare hatte einen tiefgreifenden Einfluss auf das Verhalten derjenigen, die Astronomie betrieben.
Franziska Konitzer Vor den 1960er Jahren herrschte in diesem Bereich viel Autoritarismus. Neue Ideen, die bei Tagungen vorgebracht wurden, wurden sofort von erfahrenen Astronomen beurteilt und abgelehnt, wenn sie zu weit hergeholt waren. Aber jetzt entwickelte sich eine Haltung, in der selbst ausgefallene Ideen in der Astronomie ernst genommen wurden.
Franziska Konitzer Und ich erzähle dieses Zitat oder habe es vor allen Dingen vorgelesen, weil es mich sehr an die Geschichte erzählt hat oder an die Begebenheit aus meiner letzten Geschichte, wo ein junger Chandra, der eben ausgerechnet hatte, dass es eine obere Massengrenze für weiße Zwerge gibt, als der vor versammelter Mannschaft von der wissenschaftlichen Astrophysik-Koryphäe Arthur Eddington niedergemacht wurde.
Franziska Konitzer Und ja, in den 1960ern mit der Entdeckung der Quasare hatte sich dann der Wind offensichtlich gedreht, weil man dann eben so abgefahrene Objekte im Weltall gefunden hat, dass die nach neuen Erklärungen verlangt haben, weil ich so ein Objekt wie diesen Quasar 3C273 mit der Energie von einer Billionen Sterne und der Größe von einem überdimensionierten Sonnensystem, das kann ich eben nicht mit den herkömmlichen Mitteln.
Franziska Konitzer Also nicht mal die Kernfusion, vergiss es. Also no, no way. Also neue Ideen müssen her. Und eine dieser Ideen, weil wir sind ja eigentlich immer noch bei unseren gelangweilten Relativitätsphysikern in Texas mit ihren Martinis und ihrem Pool. Eine dieser Ideen lautete, wie wäre es denn mit einem plötzlichen katastrophalen Gravitationskollaps? Das war eine Idee zum Beispiel.
Franziska Konitzer Also, wenn wir die allgemeine Relativitätstheorie hernehmen und einfach zum Beispiel, ich habe so eine Galaxie und dann hätte ich ein paar hundert Millionen Sonnenmassen im Zentrum von so einer Galaxie. Und aus irgendeinem Grund kollabieren diese paar hundert Millionen Sonnenmassen einfach so aus dem Nichts.
Franziska Konitzer Also einen kompletten Gravitationskollaps. Dann könnte das doch so viel Energie freisetzen, dass es auch für so eine Quasar reicht, oder?
Karl Urban Möchtest du jetzt von mir eine Antwort? Nein.
Franziska Konitzer Nee, nee, nee. Du kannst was sagen. Was denkst du?
Karl Urban Also ich habe da keine Aktien in dem Thema.
Franziska Konitzer Ja, es war ein wilder Vorschlag von Weitaußen, aber er ist vor allen Dingen deshalb passend, weil auf einmal, dieser Vorschlag hat auf einmal die allgemeine Relativitätstheorie ins Spiel gebracht bei etwas, was man wirklich schon im All beobachtet hatte. Ich meine, man hatte zwar diese, wie gesagt, man hatte diese Vorhersage, oh ja, die schwarzen Löcher, ja, das könnte schon sein und sollte es geben, aber das war ja bumms egal zu dem Zeitpunkt, weil man hatte ja keinen Hinweis darauf, dass es schwarze Löcher gibt.
Franziska Konitzer Und auch die Ausdehnung des Universums, die Kosmologie war auch 1973, es war jetzt nicht so, dass das supertolle fällt, aber hier hatte man ja wirklich auf einmal Objekte, da war auf einmal Erklärungsbedarf, da wie das sein kann. Und dieser Vorschlag hat eben die allgemeine Relativitätstheorie ins Spiel gebracht.
Franziska Konitzer Und aufgrund der Entdeckung dieser Quasare und dieses etwas abgefahrenen Vorschlags haben sich eben diese. Gelangweilten Physiker überlegt, ach weißt du was, wir machen die Konferenz zu Quasaren und irgendwie ein Thema, also wie soll es denn heißen und dann haben sie zusammen mal auf die Schnelle den Namen für ein völlig neues Fachgebiet erfunden, nämlich relativistische Astrophysik.
Franziska Konitzer Da ist die Relativitätstheorie drin und die Astrophysik auch und vorher war noch ja genau, also sie haben Wie muss man das ja nennen? Und deshalb haben sie Ende 1963 das Texas Symposium on Relativistic Astrophysics veranstaltet und haben fast alle eingeladen, die ihnen eingefallen sind und einen Bezug, irgendeinen zu dieser neuen Disziplin hatten.
Franziska Konitzer Also alle Relativitätsmenschen und sämtliche Astronomen oder Astrophysiker und auch extra zu Vollmond, weil die überlegen, wenn Vollmond ist, kann eh keiner beobachten. Also haben sie auch Zeit, nach Texas zu kommen und auf eine Konferenz zu gehen.
Karl Urban Das ist unter beobachtenden Astronomen ein totaler Faktor, zumindest bei den optischen.
Franziska Konitzer Ja, eben. Was machst du während dem Vollmond? Da hast du auch Zeit. Letztendlich waren es statt der kleinen Runde mit 25 Personen 300 Personen, die zu dieser Konferenz gekommen sind. Zum Beispiel war Oppenheimer da. Robert Oppenheimer ist gekommen. Und wer auch da war, was mich gefreut hat, als ich das gelesen habe, war Martin Schwarzschild.
Franziska Konitzer Das war ein Sohn von Karl Schwarzschild, dem Karl Schwarzschild. Martin Schwarzschild ist in die USA emigriert und wurde da Professor für Physik in Princeton mit Astrophysik beschäftigt. Also der war auch da. Und diese Konferenz, warum erzähle ich die eigentlich, diese gesamte Geschichte, das war der Moment oder eigentlich, die kann als der Zeitpunkt verstanden werden, in dem viele Astrophysiker oder Spitzenastrophysiker zum ersten Mal erfahren, dass die allgemeine Relativitätstheorie tatsächlich eine Rolle spielen könnte in der echten Welt, im echten Leben, im echten Weltraum.
Franziska Konitzer Und die Einladung zu dieser Konferenz, die fasst es eigentlich ganz gut zusammen mit der Tagesordnung. Also die Fragen oder die Probleme, mit denen man sich beschäftigen wollte, waren so die folgenden. Also die Astronomen beobachteten einige ungewöhnliche Objekte, die mit Radioquellen in Verbindung stehen, eben diese Quasare.
Franziska Konitzer Handelt es sich dabei um die Trümmer einer Gravitationsimplosion? War die Frage, die man sich eben in dieser, das war dieser Gedanke, Gravitationskollaps könnte genug Energie freisetzen. Dann hat man sich überlegt, durch welche Mechanismen diese Gravitationsenergie in Radiowellen umgewandelt werden würde.
Franziska Konitzer Weil wenn ich sage, okay, Gravitationskollaps, dann kommt die Energie ja letztendlich von der Schwerkraft, von der Gravitation, wie kriege ich Radiowellen raus? Dann hat man sich auch gefragt, Führt der Gravitationskollaps zu einer unendlichen Kontraktion und einer Singularität in der Raumzeit? Da sind wir eigentlich schon fast bei meinem schwarzen oder bei unseren schwarzen Löchern.
Franziska Konitzer Und ich hatte ja auch in der letzten Folge erzählt, dass niemand so recht Bock auf schwarze Löcher hatte, weil böse, böse Singularität. Als letzten Punkt wollte man sich damit beschäftigen. Wenn ja, wie müssen wir unsere theoretischen Annahmen ändern, um diese Katastrophe zu vermeiden? Also die Katastrophe ist nicht der Gravitationskollaps von 100 Millionen Sonnenmassen, das passt.
Franziska Konitzer Die Katastrophe wäre die Singularität im Inneren des Ganzen. Also wie kommt man da irgendwie drum rum?
Karl Urban Ich finde das gerade erkenntnistheoretisch schon interessant, weil ich meine, man kann das aus heutiger Sicht irgendwie so abtun, als die wollten was nicht wahrhaben, was existiert. Aber es ist ja gar nicht so einfach, was zu beobachten und zu sagen, das kann in unserem Weltbild eigentlich nicht existieren, dieses Weltbild dann dahingehend zu ändern.
Karl Urban Das ist ja gar nicht so einfach, weil du musst ja irgendwie einen Ansatzpunkt haben, wie du das Weltbild änderst. Also das ist schon sozusagen eigentlich ein sehr großes wissenschaftliches Problem, dahin zu kommen, was vielleicht auch erklärt, warum das so viele Jahrzehnte braucht.
Franziska Konitzer Das ist auch, ja, ich denke, ja, das ist das eine. Was es auch ist, ja, ich kann mir das nicht vorstellen, weil ich selber natürlich zu einer Zeit auch aufgewachsen bin, da sind schwarze Löcher, die gibt es halt. Du weißt, dass es sie gibt und du weißt zumindest auch, dass sie sich von allem mit dem Ereignishorizont und allem, sie verhalten sich so, wie man das berechnet hat.
Franziska Konitzer Von außen. Aber wir können ja immer nur von außen drauf gucken. Aber wie es innen drinnen ausschaut, können wir nie wissen, per Definition. Und das macht das natürlich schwierig. Also du kannst dich ja auch dein Leben lang mit schwarzen Löchern auch in der Forschung beschäftigen und dir nie darüber Gedanken machen, wie es eigentlich innen drinnen ausschaut.
Franziska Konitzer Das ist ja letztendlich auch wurscht, wie es so und das ist so, ja. Aber ich glaube, auch da ist es wie bei so vielen Sachen, die Menschen, die da absolut damit nicht zurechtgekommen sind, die sind halt dann, wie so oft auch Fortschritt passiert, naja, die sind halt dann irgendwann in Rente gegangen und gestorben.
Karl Urban Gut, das ist ein anderer Faktor, aber das geht ja hier schon um lange Zeiträume. Also das sind ja einige Generationen und auch einige Generationen, wo einfach in der Physik sowohl was die Beobachtung angeht, jetzt haben wir plötzlich Radiowählen, die wir sehen können, als auch in der Theorie, wo sich wirklich sehr viel tun musste, um dort hinzukommen.
Karl Urban Also das war alles die Voraussetzung eigentlich mit dieser Quantenmechanik und was dann nicht alles noch kam in der Zwischenzeit.
Franziska Konitzer Ja, schlimmer geht immer.
Karl Urban Ja, sowieso.
Franziska Konitzer Lange Rede, kurzer Sinn. Also all diese Fragen, damit verrate ich jetzt nicht so viel, all diese Fragen wurden während dieser Konferenz nicht beantwortet. Eigentlich in dem Sinne keine einzige. Ich habe dir auch nicht davon erzählt, um zu erzählen, oh Gott, dieses Texas Symposium und Relativistic Astrophysics, die haben jetzt das Problem des schwarzen Lochs gelöst.
Franziska Konitzer Aber es gilt tatsächlich auch bis heute als das erste Mal, dass überhaupt, wie gesagt, Relativitätsphysiker haben das Problem für ihre Lösung gefunden. Dass astrophysikalische Objekte tatsächlich existierende Objekte im Weltall mit der allgemeinen Relativitätstheorie in Verbindung gebracht wurden. Und dass beide Forschungsfelder gemerkt haben, dass es das andere Forschungsfeld ja so gibt.
Franziska Konitzer Heutzutage ist bekannt oder wissen wir, wissen Forscher, dass Quasare wirklich was mit schwarzen Löchern zu tun haben Aber nicht so, wie der ursprüngliche Gedanke war, oh, da könnte ja was zusammenstürzen. Weil das ist zwar richtig, dass wenn so viele Sonnenmassen zusammenstürzen würden, so viel Energie freigesetzt werden könnte.
Franziska Konitzer Aber das wäre ja nur ein sehr kurzes Ereignis. Und Quasare bestehen ja über längere Zulässer. Also in den Beobachtungen über Jahre hinweg. Und was passiert ist, dass diese Quasare von supermassereichen schwarzen Löchern angetrieben werden, also von schwarzen Löchern mit mehreren Millionen Sonnenmassen, in deren Umgebung sich Akkretionsscheiben befinden, also Materie und Gas, Staub in diesen Akkretionsscheiben und dass das letztendlich Quasare sind.
Franziska Konitzer Das sind aktive Galaxienkerne. Und übrigens, die Konferenz in der Form gibt es heute noch, findet nicht jedes Jahr statt und auch nicht immer in Texas, aber es gibt weiterhin das Texas Symposium for Relativistic Astrophysics, wo man sich dann über so spannende Sachen auch Gedanken macht, wie zum Beispiel die Hubble-Konstante und so weiter und so fort.
Franziska Konitzer Also all die Dinge, über die sich Forschende heute den Kopf zerbrechen. Aber nach dieser Konferenz, finde ich, ist es jetzt endlich an der Zeit, lieber Karl, dass das Kind auch seinen Namen bekommt, nämlich das schwarze Loch. Wo kommt eigentlich dieser Begriff her? Weil ich verwende ihn jetzt schon die ganze Zeit, aber es hieß nicht immer so.
Franziska Konitzer Die längste Zeit haben sich auch Theoretiker drum herum gemogelt, ihm überhaupt einen Namen zu geben, weil um Gottes Willen würde man ja anerkennen, dass es da tatsächlich was ist.
Karl Urban Also du meinst, jetzt hat man irgendwie 40 Jahre lang versucht, das Kind mit dem Bade auszuschütten und jetzt wird es endlich getauft.
Franziska Konitzer Jetzt wird es endlich getaucht. Genau. Also auch nach der, es waren vor allen Dingen in der zweiten Hälfte der 60er Jahre sind wir jetzt und da gab es schon sehr viele, zum Beispiel auch Science-Fiction-Geschichten mit schwarzen Löchern, aber die haben es noch nicht auch so genannt. Also es gab eine Folge aus der ersten Staffel von Raumschiff Enterprise von Star Trek.
Franziska Konitzer Da hat die Crew einen unsichtbaren, ist auf einen unsichtbaren schwarzen Stern getroffen. Also man hat es einen schwarzen Stern genannt. Physiker aus der Sowjetunion, die sich ja auch damit beschäftigt haben, theoretisch, die haben von einem gefrorenen Stern gesprochen. Und das ist in dem Sinne auch eine gute Beschreibung, weil wenn ein Himmelskörper zu einem schwarzen Loch kollabiert, dann ist es ja so, dass ich als Beobachter immer nur bis zum Ereignishorizont sehen kann.
Franziska Konitzer Und deshalb kann ich nie sehen, wie der Stern noch weiter kollabiert, sondern ich kann ihn eigentlich nur in dem Moment sehen, wie sein Zustand ist, wo er diesen Ereignishorizont überquert. Das ist so, einfacher kann man sich es vorstellen, wie wenn ich jetzt eine Astronautin beobachte, die in ein schwarzes Loch fliegt, dann, wenn ich die Astronautin wäre und ich würde selber ins schwarze Loch fliegen, würde ich das nicht bewusst mitbekommen, dass ich eigentlich gerade den Ereignishorizont überquert habe.
Franziska Konitzer Das ist keine hart definierte Grenze für mein Bezugssystem. Ich fliege einfach weiter. Ich merke das nicht. Ich würde das erst merken in dem Moment, wo ich versuche umzukehren. Ich verstehe, es geht nicht. Aber wenn ich die Astronautin von außen, von weit weg beobachten würde, dann würde ich immer nur beobachten können, wie sie sich dem schwarzen Loch annähert.
Franziska Konitzer Ich würde nie beobachten können, dass sie den Ereignishorizont überquert. Weil eben in dem Moment müsste ja das Licht, dieser Astronautin den Ereignis-Horizont überqueren zu mir, das passiert für mich nicht. Und das ist natürlich auch für den ganzen Stern der Fall und deshalb schaut in dem Sinne ein Stern wie gefroren aus, wenn er kollabiert.
Franziska Konitzer Und deshalb dieser Begriff gefrorener Stern, Frozen Star.
Karl Urban Genau, wobei, also ich meine, das Objekt ist auch irgendwie kalt, weil es ja auch keine Wärmestrahlung aussendet, aber eigentlich meint gefroren hier so wie unveränderlich oder so, ne?
Franziska Konitzer Richtig, genau, genau, genau.
Karl Urban Also zeitlich eigentlich gefroren.
Franziska Konitzer Zeitlich gefroren, auf jeden Fall, ja.
Karl Urban Wie so ein eingefrorenes Videobild, ja, du machst einfach Pause und da geht's nicht weiter.
Franziska Konitzer Richtig, richtig, genau.
Karl Urban Hartes Ende, ja.
Franziska Konitzer Das war also der Begriff der sowjetischen Physiker. Ich glaube noch Kollapsare hat man auch genannt, ne, Kollationskollaps, so. Aber so richtig populär geworden ist der Begriff schwarzes Loch erst ab 1968, ja. Und üblicherweise wird damit ein Physiker namens John Wheeler mit in Verbindung gebracht. John Wheeler ist der, der eigentlich diese sehr schöne Zusammenfassung der allgemeinen Relativitätstheorie gemacht hat, die ich schon mehrmals erwähnt habe.
Franziska Konitzer Dieser Spruch, okay, die Materie sagt der Raumzeit, wie sie sich zu krümmen hat und die Materie bewegt sich auf der gekrümmten Raumzeit. Das war John Wheeler. Richtig. Und John Wheeler hat diesen Begriff geprägt im Rahmen von einem Vortrag. Da hat er eigentlich über Pulsare gesprochen, die auch gerade neu entdeckt waren.
Franziska Konitzer Es hat sich dann später herausgestellt, dass Pulsare eigentlich Neutronensterne sind, keine schwarzen Löcher. Aber laut seiner Erinnerung, er hat sechsmal oder mehrmals während dieses Vortrags von komplett kollabierten Objekten gesprochen. Und er hat nach einer prägnanteren Abkürzung dafür gesucht und dann laut seiner Erzählung hat jemand aus dem Publikum gerufen, warum nennen sie es nicht ein schwarzes Loch?
Franziska Konitzer Und John Wheeler, ah, was für eine gute Idee, lass es mich ein schwarzes Loch nennen. Das ist eine Geschichte, die oft dazu erzählt wird. Und es steht auch außer Frage, dass es John Wheeler war, der diesen Begriff sehr schnell sehr populär gemacht hat. Ab da an waren es die schwarzen Löcher. Aber der Begriff schwarzes Loch wurde nachweislich schon 1963 verwendet, eben bei diesem Texas Symposium for Relativistic Astrophysics.
Franziska Konitzer Und es gibt eine Wissenschaftsjournalistin namens Anne Ewing, die diesen Begriff auch schon verwendet hat, um über eine Konferenz zu berichten. Und vielleicht geht dieser Begriff aber auch noch ein bisschen weiter zurück, nämlich ein Physiker, der ihn nachweislich auch schon sehr früh verwendet hat, war Hong-Yi Chiu.
Franziska Konitzer Und Hong-Yi Chiu hat aber gesagt, er hat sich den Begriff nicht überlegt, sondern ein Kollege von ihm, nämlich Ende der 50er, Anfang der 60er, ein Kollege von ihm namens Robert Dickey. Robert Dickey sagt dir vielleicht nichts. Robert Dickey tauchte in meiner Geschichte über den Urknall einmal ganz kurz auf. Robert Dickey befasste sich eben auch mit der allgemeinen Relativitätstheorie, mit dem Kosmos.
Franziska Konitzer Und Robert Dickey wollte eigentlich die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung gerade vermessen und hatte sein Instrument gebaut, als er einen Anruf bekam von einem, ja nicht Kollegen, sondern von Arno Penzias, der ihn gefragt hat, was er da eigentlich selber gerade vermessen hatte. Und Robert Dickey, klar wurde, ah Mist, der hat aus Versehen die Strahlung gefunden, nach der ich seit Jahren gesucht habe.
Franziska Konitzer Das ist Robert Dickey, aber Robert Dickey hat eben auch damals schon über die allgemeine Relativitätstheorie gesprochen, hat Publikumsvorträge gehalten und hat von einem Objekt erzählt, aus dem, wo eben die Gravitation, die Schwerkraft so stark ist, dass weder Licht noch Materie entkommen kann. Und scheint eben gesagt zu haben, scherzhaft, dass dieses kompakte, kollabierte Objekt etwa so sei wie das schwarze Loch von Kalkutta.
Franziska Konitzer Und dann war ich ein bisschen platt, weil ich hatte von dem schwarzen Loch von Kalkutta noch nie gehört. Das habe ich dann natürlich sofort. Aber das ist so das schwarze Loch von Kalkutta war ein Verlies in Fort William in Kalkutta mit einer Größe von ganzen 4,3 Metern auf 5,5 Metern, in der Truppen des Nawab von Bengalen, britische Kriegsgefangene festgehalten haben.
Franziska Konitzer Und zwar nicht zu wenige. Also es gibt einige Berichte, nachdem dann 164 Menschen dort, 146 Menschen dort inhaftiert wurde, von denen dann 123 gestorben sind, weil das verließ ja 4,3 mal 5,5 Meter. Andere Historiker denken, dass es nur 64 Gefangene waren und 43 dort starben. Manche gingen nur von 18 Toten aus.
Franziska Konitzer Die genauen Zahlen, das kommt man nicht mehr ran. Das war 1756. Aber dieses schwarze Loch von Kalkutta war danach synonym für einen Ort.
Karl Urban Wo man nicht mal rauskommt. Du hast mir das letzte Mal gesagt, ganz am Anfang hat man zu dem Objekt auch der Tod gesagt. Ich finde, da sind wir jetzt wieder.
Franziska Konitzer Tatsächlich, wobei mit dem Tod wurde der Schwarzschildradius gemeint, das ist der Ereignishorizont.
Karl Urban Genau, da müssen wir genau sein.
Franziska Konitzer Aber ich fand das eben mit diesem schwarzen Loch von Kalkutta so, ich so, what? Das musste ich dir jetzt einfach erzählen, weil ich das so...
Karl Urban Ja, es ist ja interessant. Wir müssen als Spezies allen Dingen, die wir finden, Namen geben, um auch darüber sprechen zu können. Und bei so Dingen, die so wahnsinnig weit von unserem Erfahrungshorizont eigentlich weg sind, ist das ja gar nicht so einfach. Und das ist schon interessant, wie so ein Begriff dann entsteht.
Karl Urban Und dass das aber auch eine kulturelle Referenz ist am Ende, ist ja irgendwie logisch.
Franziska Konitzer Oder eine kulturelle Referenz sein könnte.
Karl Urban Aber irgendwie ist das auch schon der, also schwarze Löcher haben ja auch so einen gewissen Gruselfaktor. Also es gibt ja heutzutage auch so ein Genre von Science-Fiction-Horror. Also was passiert mit Menschen, die da irgendwie näher kommen und was machen die, macht das mit uns. Das ist auch nicht immer so völlig wissenschaftlich, aber ja, also das steckt irgendwie schon drin. Es ist schon so ein bisschen angelegt, finde ich.
Franziska Konitzer Ja, das definitiv durch die Begrifflichkeit und ja, es ist auf jeden Fall ein astrophysikalisch korrekter und aber auch als Metapher korrekter Name. Wie gesagt, ob es nun Robert Dickey war, der das Ganze dann irgendwie losgetreten hat oder ob das aufgrund seiner, das liegt ja irgendwie nahe ist, so zu nennen wobei, vielleicht überlege ich mir das auch nur aus der, jetzt im Rückblick aber unterm Strich, es war zweifelsohne, John Wheeler, der diesen Begriff erst so richtig, populär gemacht hat also ab sofort hieß das Schwarze Loch, Schwarzes Loch, ab 1968, und deshalb bleibt für uns zwei und vor allen Dingen für mich und meine arme, arme Stimme, die fast völlig hinüber ist, nur noch eins zu tun, nämlich es zu finden.
Franziska Konitzer Wo ist es denn nun? So, wie kann ich ein schwarzes Loch nachweisen, wenn es doch unsichtbar ist? Wenn ein schwarzes Loch ganz alleine einfach so durchs All dümpelt, dann ist das natürlich schwierig bis unmöglich. Und ich habe ja auch gesagt, inzwischen wissen wir, dass Quasare von einem supermassereichen schwarzen Loch angetrieben werden. Aber das ist ja jetzt kein Nachweis, dass ich sage, es ist super hell und super klein, muss ein schwarzes Loch sein. Ist er jetzt nicht.
Franziska Konitzer Also einfacher mache ich es mir natürlich, wenn ich ein stellares schwarzes Loch habe. Also der klassische Fall, von dem ich auch schon die ganze Zeit gesprochen habe. Ich habe einen Stern, der ist massereich und der kollabiert. Und dann ist er zu massereich für einen weißen Zwerg und zu massereich für einen Neutronenstern. Also habe ich ein schwarzes Loch. Wie weise ich dieses nach? So.
Franziska Konitzer Naja, es könnte ja sein, dass das schwarze Loch in einem Doppelsternsystem ist, also einen Begleitstern hat. Und dann könnte ich es ja indirekt sehen. Zum Beispiel, wenn es gerade Materie von seinem Begleitstern abzieht, das würde ja auffallen, dann gäbe es ähnlich über den Quasaren so eine Art, ja, nicht direkt Aggressionsscheibe, aber wenn Material abgezogen wird, dann leuchtet das auf.
Franziska Konitzer Dann ist das ja ein sehr energiereicher Vorhang. Also ich habe dann leuchtende Materie und wenn ich einfach sehe, dass ich irgendeinen ganz normalen Stern habe eigentlich und der ist alleine im All unterwegs und der leuchtet aber auf einmal wahnsinnig hell auf in Wellenlängenbereichen, wo er normalerweise nichts zu suchen hat, dann könnte man ja darauf schließen, dass da gerade Materie abgezogen wird.
Franziska Konitzer Von dem schwarzen Loch. Das alleine reicht aber noch nicht, weil noch besser wäre es oder auch gut wäre es, wenn das schwarze Loch in diesem Doppelsystem an seinem Begleitstern zieht. Und das ist ähnlich wie der weiße Zwerg gefunden wurde, Sirius B, beim viel helleren Sirius A. Sirius B hat auch Bessel damals nicht sehen können, aber er konnte das Wackeln von Sirius A vermessen und darauf schließen, dass es da Sirius B gibt und zum Beispiel die Umlaufdauer berechnen, die Periode. So.
Franziska Konitzer Und das waren genau diese beiden Beobachtungen, die zur Entdeckung des ersten schwarzen Lochs geführt haben. Und das erste schwarze Loch meine ich, das erste entdeckte schwarze Loch, nicht das erste schwarze Loch ever. Weil während Quasare, diese super massereichen schwarzen Löcher der Aggressionsscheibe, die wurden ja zuerst im Radiobereich so richtig entdeckt, im sehr weit entfernten Universum, sollte das allererste schwarze Loch mithilfe von Röntgenstrahlung entdeckt werden.
Franziska Konitzer Weil auch nach dem Zweiten Weltkrieg fing die Beobachtung des Himmels mithilfe der Röntgenstrahlung an, die man in den Weltraum gebracht hat. Und da wurde ziemlich bald im Sternbild Schwan eine sehr helle Röntgenquelle entdeckt. Und diese Röntgenquelle wurde, weil sie im Sternbild Schwan, lateinisch Zygnus, sich befindet, wurde sie Zygnus X1 genannt.
Franziska Konitzer Zygnus wieder Schwan X, weil Röntgenstrahlen auf Englisch X-Rays heißen mit einem X. Und X1 ist die erste Quelle solcher Art im Sternbild Schwan. Also Zygnus X1. Man hatte also eine Röntgenquelle gefunden. Und das Problem war, diese früheren Röntgensatelliten, die waren nicht sehr gut, was das betrifft, wo genau diese Röntgenquelle ist.
Franziska Konitzer Also die konnten sagen, okay, es ist ein Sternbildschwan, aber sie konnten jetzt keine genauen Koordinaten angeben. Aber das ist dann weniger Jahre später auch gelungen. Und dann konnte man auch, hat dann einen anderen Astronomen, diese Röntgenquelle mit einem tatsächlichen Stern in Verbindung gebracht.
Franziska Konitzer Also sie haben im optischen Bereich, im sichtbaren Bereich des Spektrums, haben sie einen Stern gefunden, der genau an der Stelle ist, wo diese sehr helle Röntgenquelle ist. Also kann man davon aufgehen, okay, das geht von diesem Stern aus, aber rein von der Beobachtung des Sterns war eigentlich klar im sichtbaren Bereich, das kann eigentlich nicht sein, der hat keinen Grund, so hell im Röntgenspektrum irgendwie rumzuleuchten.
Franziska Konitzer Was soll das? Da ist irgendwas komisch. Und dann haben zwei Forscher namens Louise Webster und Paul Mördin sich einfach mal das Spektrum von diesem Stern angeschaut und waren auf der Suche nach, okay, hey, der ist so energiereich, der strahlt so viel Licht aus. Lass uns mal gucken, vielleicht hat er tatsächlich so einen Begleitstern oder irgendeinen Begleiter, der ihm Energie, der ihm Materie abzieht.
Franziska Konitzer Und sie haben das Spektrum vermessen und haben auch wirklich einen Begleiter gefunden und konnten dann auch die Umlaufbahn berechnen und sie konnten auch die Masse abschätzen. Und das haben sie alles aufgeschrieben, das Ganze bei Nature eingereicht und haben dann geschrieben am Ende dieses Artikels, dass sie eben vorschlagen, naja, das System ist sehr klein und weil es auch sehr, sehr schnelle Helligkeitsfluktuationen erfährt und die wären langsamer, wenn das System viel größer wäre, also schnelle Helligkeitsfluktuationen, sehr energiereiche Röntgenstrahlung.
Franziska Konitzer Also ist dieser Begleitstern, den man nicht sehen kann, den sie auch nicht sehen konnten, dass es eben kein normaler Stern ist, sonst würde man ihn ja sehen. Und dass es auch vor allem kein Riesenstern ist, den würde man erst recht sehen. Sondern dass dieser Begleitstern doch wohl entweder ein weißer Zwerg sein sollte, den man auch nicht sieht, oder ein Neutronenstern.
Franziska Konitzer Aber ganz am Ende schreiben sie eben, da die Masse des Begleitsterns wahrscheinlich größer als zwei Sonnenmassen ist, ist es unausweichlich, dass wir auch spekulieren sollten, dass es ein schwarzes Loch sein könnte. Und inzwischen ist bekannt, dass die Masse des unsichtbaren Begleiters Zygnus X1 definitiv größer als zwei Sonnenmassen ist, nämlich über 21 Sonnenmassen, gering viel größer und damit definitiv ein schwarzes Loch ist.
Franziska Konitzer Und am Ende erzähle ich dir eine letzte kleine Vignette, nämlich von der Wette. Die Wette, ich habe jetzt so ganz am Ende so, okay, wie finde ich jetzt ein schwarzes Loch? Und eben Zygnus X1 gilt auch heute als das erste entdeckte schwarze Loch, das ist in unserer Milchstraße, eben ein stellares schwarzes Loch, ein sogenanntes.
Franziska Konitzer 1972 erschien dieser Artikel in Nature. Einen Monat später hat noch ein kanadischer Wissenschaftler was ähnliches über Cygnus X1 veröffentlicht, auch in Nature. Und inzwischen gilt es wirklich als ein schwarzes Loch, aber es bleibt halt immer noch so die Problematik, so naja, aber es ist halt unsichtbar.
Franziska Konitzer Also wie kann ich es denn jetzt nachweisen? Kann ich wirklich sicher sein, dass es ein schwarzes Loch ist? Ich meine, es ist offensichtlich unsichtbar und super massereich, aber wie sicher kann ich sein? Und das war sehr, sehr lange Zeit überhaupt nicht sicher. Der Forscher Stephen Hawking, der dir wahrscheinlich auch ein Begriff ist.
Karl Urban Hawking ist wie Einstein, ne? Die kennen glaube ich alle so.
Franziska Konitzer Ich denke auch. Also eben jener Stephen Hawking hat 1974 eine Wette abgeschlossen über die Existenz von schwarzen Löchern.
Karl Urban Okay, also zwei Jahre nach diesem Paper.
Franziska Konitzer Zwei Jahre nach diesem Paper genau hat Stephen Hawking, der auch sich theoretisch sehr viel mit schwarzen Löchern auseinandergesetzt hat. Hat er eine Wette abgeschlossen mit einem Physiker namens Kip Thorne, der sich auch sehr viel mit schwarzen Löchern theoretisch beschäftigt hat. Kip Thorne ist vor allen Dingen bekannt, würde ich sagen, wenn man ihn überhaupt kennt, als der Wissenschaftler, der die wissenschaftliche Begleitung für den Film Interstellar gemacht hat, in dem es ja wohl auch um schwarze Löcher geht. Das ist Kip Thorne.
Karl Urban Kip Thorne, Nobelpreisträger für Physik 2017.
Franziska Konitzer Echt?
Karl Urban Weil er entscheidende Beiträge für den LIGO-Detektor und damit für den Nachweis von Gravitationswellen geliefert hat.
Franziska Konitzer Richtig. Ah ja, das ist ja schön.
Karl Urban Ich schreibe gerade einen Artikel, wo das eine Rolle spielt, deswegen hatte ich das im Kopf.
Franziska Konitzer Ja, okay, ansonsten hätte ich jetzt echt, hätte ich jetzt, wow.
Karl Urban Und hier steht ein Schüler von John Wheeler, den du vorhin erwähnt hast.
Franziska Konitzer Tada!
Karl Urban Tada!
Franziska Konitzer Ja, ich suche immer noch, ich bin immer noch am suchen, ob irgendjemand sich mal erbarmt hat und eine Biografie über John Wheeler geschrieben hat. Aber ich bin mir noch jetzt noch nicht fündig geworden.
Karl Urban Aber sorry, die Wette Die Wette.
Franziska Konitzer Genau Also Stephen Hawking und Kip Thorne haben, Miteinander gewettet. Stephen Hawking beschreibt es in seiner kurzen Geschichte der Zeit als eine Art Versicherungspolize. Und in der kurzen Geschichte der Zeit schreibt eben Stephen Hawking, dass er viel über schwarze Löcher geforscht hat, aber natürlich all diese theoretische Arbeit für die Katz gewesen wäre, hätte sich herausgestellt, dass es keine schwarzen Löcher gibt.
Franziska Konitzer Und deshalb hat er mit Kip Thorne gewettet, dass es keine schwarzen Löcher gibt. Stephen Hawking hat also gewettet, es gibt keine schwarzen Löcher. Kip Thorne hat gewettet, es gibt schwarze Löcher. Und wenn Stephen Hawking, also wenn es keine schwarzen Löcher gegeben hätte oder wenn es sie nicht gibt, dann hätte er als Trost dafür bekommen, vier Jahre lang das Magazin Private Eye.
Franziska Konitzer Private Eye ist irgendwie so ein investigatives Politikblättchen aus Großbritannien. Wenn es schwarze Löcher doch gibt, bekommt Kip Thorne ein Jahr lang die Penthouse.
Karl Urban Okay, ja.
Franziska Konitzer Also nackige Frauen mit großen Busen. Und Stephen Hawking schreibt eben, als wir die Wette abschlossen, waren wir zu 80 Prozent sicher, dass Cygnus X1 ein schwarzes Loch ist. Mittlerweile würde ich sagen, dass wir zu etwa 95 Prozent sicher sind, aber die Wette ist noch nicht entschieden. Das schreibt Stephen Hawking 1988.
Franziska Konitzer Und in der aktualisierten und erweiterten Ausgabe einer kurzen Geschichte der Zeit schreibt er dann eben, Und dass er 1990 entschieden hat, dass es so viele andere Beobachtungsergebnisse gibt, die für die Existenz von schwarzen Löchern sprechen, dass er also zum Schluss gekommen ist, doch Zygnus X1 ist ein schwarzes Loch, er sieht die Wette von sich als verloren an und er die vereinbarte Strafe bezahlt hat, nämlich ein Jahresabonnement für Penthouse, sehr zum Entsetzen von Kipps emanzipierter Frau.
Franziska Konitzer Ich glaube, es sollte witzig sein. Ich finde das nicht so witzig. Aber gut.
Karl Urban Nee, es ist nicht witzig, aber ich finde es interessant, dass Hawking, dass gerade Hawking gegen Schwarze Löcher gewettet hat.
Franziska Konitzer Nein, also perspektive, weil er wollte, dass es sie gibt, aber wenn es sie nicht gibt, dann hätte er wenigstens halt Private Eye gekriegt.
Karl Urban Ja, okay, so kann man das lesen.
Franziska Konitzer Eben, und so hat er es auch gemeint. Also genau. Also ich erzähle dir diese Geschichte nicht zum Schluss, um mich darüber aufzuregen, dass Kip Thorne jetzt ein Jahr lang die Penthouse irgendwie bekommen hat.
Karl Urban Naja, Männer, was erwartest du?
Franziska Konitzer Mehr.
Karl Urban Ja, okay, berechtigterweise, aber.
Franziska Konitzer Aber ich erzähle dir diese Geschichte zum Schluss, um zu zeigen, dass es nicht so einfach war und ist mit den schwarzen Löchern und es nicht so einfach war und ist, sie zu finden und etwas über sie herauszufinden, vor allem über ihr Inneres, was es gar nicht geht, da man sie eben nur indirekt beobachten kann.
Franziska Konitzer Damit, lieber Karl, bin ich jetzt endlich, darf ich sagen, am Ende meiner Geschichte über die schwarzen Löcher angelangt. So in meiner Trilogie vom Gedanken des schwarzen Loches über Abwehrversuche bis hin zur Akzeptanz. Es ist auch eine Geschichte, die lange nicht vollständig ist. Was ich zum Beispiel komplett ausgeblendet habe, geschickt, wie ich finde, ist, wie ist das denn nun mit der Singularität?
Franziska Konitzer Weil alles, was ich dir in dieser Folge erzählt habe, ist über das Äußere des schwarzen Loches, also bis zum Ereignisforizont und was danach passiert. Tja, was heißt auch, es ist noch Raum für mehr Geschichten, wenn ich irgendwann in der Lage bin.
Karl Urban Das ist ja möglicherweise, also ich glaube, da gibt es ja auch die Sichtweise drauf, dass das sich der Naturwissenschaft entzieht. Also ich meine, das ist ja so das große Thema, da kommt wirklich nichts raus. Hawking-Strahlung, solche Sachen, hast du sicher alles mit Absicht nicht gesagt, aber...
Franziska Konitzer Naja, es geht doch zu weit, die Hawking-Strahlung kam erst alles danach.
Karl Urban Dieses Argument habe ich auf jeden Fall auch schon mal gehört, dass es auch so eine müßige Spekulation ist.
Franziska Konitzer Sicherlich.
Karl Urban Ja.
Franziska Konitzer Aber letztendlich sind wir ehrlich, interessiert das keine alte Sau, was an irgendeinem ollen Ereignishorizont ist, weil da ist ja noch alles normal, sondern jeder will doch wissen oder zumindest sehr viele Menschen wollen doch wissen oder würden wissen wollen, wie das da innen drin ausschaut. Das ist doch genauso wie, das ist immer so, ich meine, das war ja auch meine Geschichte über parallele Universen und pipapo, dann ist dann immer so, oh, wir können es nicht wissen, weil Surprise, auch das Ende vom Universum, also das Ende des Beobachten- Universums oder das, weißt du was es ist?
Franziska Konitzer Ein Ereignishorizont. Daher kommt der Begriff eigentlich hier. Es gibt zwei Ereignishorizonte, Arten von Ereignishorizonten im Universum. Das eine ist wirklich die Grenze der Raum, die Grenze des Universums. Das andere ist das Schwarze Loch.
Karl Urban Oder zeitlich formuliert, was war vor dem Urknall?
Franziska Konitzer Ja, richtig. Und dann sagt man immer, das ergibt aber keinen Sinn, weil vorher gab es die Zeit nicht. Und dann ist auch die Frage, keinen Sinn, ha, ha, ha. Das ist aber trotzdem nicht zufriedenstellend von daher.
Karl Urban Ja, das sind wir Menschen, die dann irgendwie trotzdem mit dem Kopf durch die Wand fallen.
Franziska Konitzer Ich bin mir dessen bewusst, dass ich nicht die ganze Geschichte der schwarzen Löcher erzählt habe. Aber das heißt ja, wie gesagt, Raum für neue oder weitere Geschichten irgendwann mal. Aber um die Sache mit Fluorescent Adolescent von den Arctic Monkeys und die Liedtexten. Also ich meine offensichtlich, das haben wir ja schon beim Schwarzen Loch in Calcutta verwendet, kann man auch schwarze Löcher als Metapher für alles Mögliche verwenden.
Franziska Konitzer Muse, der Band, kreide ich es schwer an, wenn sie sagen, The Superstar, wie war das? Falls into a supermassive black hole. Und ich denke mir so, das macht überhaupt gar keinen Sinn. Oder The Superstar turns into a supermassive black hole. Das ist nicht richtig. Nein, nein, nein. Und deshalb kriegen die Arctic Monkeys mit dem Lied Fluorescent Adolescent von mir, Fame, weil was der Typ da singt, ist Everything's in order in a black hole.
Franziska Konitzer Alles in einem schwarzen Loch ist ordentlich und damit ist es die einzige, physikalisch korrekte Beschreibung eines schwarzen Loches in einem Liedtext, den ich finden konnte, denn Alex, wie auch immer er mit Nachnamen heißt, hat völlig recht, ein schwarzes Loch gehört, eigentlich zu einem der simpelsten und ordentlichsten Objekte, die man sich je vorstellen kann, weil es genau drei Eigenschaften hat.
Franziska Konitzer Der Drehimpuls, die elektrische Ladung und die Masse. Und ansonsten hat es keine weiteren Eigenschaften. Das ist fast genauso einfach wie ein Elementarteilchen. Du grinst so, als ob du dir leicht veräppelt vorkommst.
Karl Urban Nee, ich finde es gut. Ich bin nur fasziniert.
Franziska Konitzer Aber deshalb ja, auch hier Arctic Monkey Singer. Well done. Hurra.
Karl Urban Sehr schön, sehr rund. Und ich mache jetzt auch etwas, was ich auch in der letzten Folge gemacht habe. Ich muss noch was hinzufügen, aber es ist keine Verbesserung, es ist eher ein Epilog. Und zwar, ich glaube, ich habe das auch schon mal erzählt, aber ich erzähle es noch mal, weil es mit unserem Intro zu tun hat, beziehungsweise unserem Outro. Also 10. April 2019.
Karl Urban War ich auf einer Pressereise in Brüssel und ich war auf einer Pressekonferenz im großen Saal der EU-Kommission, großer Pressesaal, also da, wo die immer ihre Pressekonferenzen machen, im Gebäude der EU-Kommission. Und da saß der damalige Wissenschaftskommissar der EU und ein Haufen Astrophysiker. Und einer von denen, den hört man in unserem Outro, das ist nämlich der Astrophysiker Heino Falke, der sagt And this is the first image of a black hole.
Karl Urban Also das erste Bild eines schwarzen Lochs, was damals mit diesem Event Horizon Telescope, was eigentlich kein Teleskop ist, sondern ein Zusammenschluss sehr vieler Radioteleskope weltweit, die synchronisiert ein schwarzes Loch beobachtet haben. Das machen die bis heute, aber mittlerweile hat man, glaube ich, auch schon mehr Bilder.
Karl Urban Aber genau, das ist das Zeitalter, in dem wir leben. Und das macht uns aber vielleicht auch, verstellt uns so den Blick drauf, dass diese Objekte wahnsinnig schwer zu beobachten sind oder überhaupt nachzuweisen sind. Also das war ganz lange was extrem Exotisches.
Franziska Konitzer Ich finde auch, das ist meine kleine Anekdote dazu. 2020 hat ja im Grunde genommen das schwarze Loch den Nobelpreis für Physik gekriegt. Da hatten Rainer Genzel, wie heißt er, und Andrea, ich kriege hier einen Nachnamen nicht zusammen.
Karl Urban Warte, warte, warte, sag's kurz, ich guck gleich, Physik 20, ne? Reinhard Genzel und Andrea Getz, also G.H.
Franziska Konitzer Ah, wusste ich doch.
Karl Urban Wird sie so ausgesprochen?
Franziska Konitzer Ja, Andrea Getz. So, die beiden hatten da den Nobelpreis für Physik bekommen. Weil sie Sterne in der unmittelbaren Nähe des supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum unserer Milchstraße vermessen hatten, die Bahnen, und so zeigen konnten, dass da wirklich ein supermassereiches Schwarzes Loch ist im Zentrum unserer Milchstraße.
Franziska Konitzer Also der Beweis, dass da wirklich ein supermassereiches Schwarzes Loch ist und nicht irgendwas anderes. Was auch vielleicht nicht aufgefallen ist, im selben Jahr hat auch mit ihnen bekommen, den Nobelpreis für Physik, hat Roger Penrose, auch ein sehr bekannter theoretischer Physiker. Der hat eben ein spannendes, theoretisches in den 70ern rausgefunden zu schwarzen Löchern und der Singularität in ihrem Inneren.
Franziska Konitzer Und in der Begründung für diesen Nobelpreis stand bei Roger Penrose irgendwie sowas dabei, ja, für seine Erkenntnisse zur Entstehung von schwarzen Löchern.
Karl Urban Theoretischer Physiker.
Franziska Konitzer Und nun Gänzel und Gätz, die da das supermassereiche schwarze Loch richtig beobachtet haben, in der gesamten Begründung für diesen Nobelpreis steht kein einziges Mal schwarzes Loch. Sondern das Nobelpreis-Committee hat ihnen den Nobelpreis dafür verliehen, dass sie das kompakte Objekt im Zentrum unserer Milchstraße beobachtet haben.
Franziska Konitzer Die haben nicht von einem schwarzen Loch gesprochen.
Karl Urban Interessant.
Franziska Konitzer So, in dem Sinne, es ist nicht so einfach, schwarze Löcher zu beobachten, weil in dem Sinne kannst du sie nie direkt beobachten. Also wann kannst du eigentlich jemals davon sprechen, ein schwarzes Loch beobachtet zu haben? Und die Antwort lautet gar nicht.
Karl Urban Genau, also auch die Bilder, die wir haben, das ist, was ist das? Das ist die Aggressionsscheibe, ne? Das Schatten. Das Schatten, ah ja, okay, genau.
Franziska Konitzer Vom schwarzen Loch, vom eigenes Horizont.
Karl Urban Ja, ja, ja.
Franziska Konitzer Genau.
Karl Urban Ja, es ist kompliziert.
Franziska Konitzer Ja, Ablenkungsmanöver, Karl, bist du bereit für Fragen?
Karl Urban Ja, ja, ja. Ja. Nachdem ich das letzte Mal so erfolgreich war, habe ich gar keine Angst heute. Das wird mir sicher zum Verhängnis.
Franziska Konitzer Keine Sorge, ich habe beide Folgen an einem Tag geschrieben und das hier war dann abends um neun und dann hatte ich wirklich keinen Bock mehr. Also Frage Nummer eins. Warum war die allgemeine Relativitätstheorie in der Mitte der 1950er Jahre zu einem Nischenfach verkümmert und anders ausgedrückt, wo im Universum brauche ich die allgemeine Relativitätstheorie?
Karl Urban Sie war verkümmert, weil es keine Anwendung gab und man bräuchte sie für diese komischen kompakten Objekte, aber da war die Astrophysik noch nicht.
Franziska Konitzer Ja, richtig. Frage Nummer zwei. Warum waren Quasare ein riesiges Rätsel für Astrophysiker, als sie 1963 entdeckt wurden?
Karl Urban Weil das eigentlich sehr kleine, also räumlich ausgedehnt, sehr kleine punktförmige Objekte sind, die aber gleichzeitig extrem große Energiemenge in Form von Radio.
Franziska Konitzer Reitet euch nicht rein, reitet euch nicht rein.
Karl Urban Sehr viel Energie aussenden und das war komisch.
Franziska Konitzer Richtig. Also punktförmig für uns. Ich meine, Lichtwoche ist jetzt wenig, aber es ist kein Punkt.
Karl Urban Sind ja sehr weit weg, genau.
Franziska Konitzer Frage Nummer drei. Was sind die drei möglichen Endstadien für einen Stern, je nach Masse?
Karl Urban Ja, das halte ich ja in der neunten Klasse auswendig gelernt. Weiße Zwerge, Neutronensternen oder schwarze Löcher? Weiße Zwerge bis 1,4 Sonnenmassen, Neutronensternen, hast du gesagt, bis so um die zwei, das ist nicht so ganz klar. Und die schwarzen Löcher dann irgendwo da drüber.
Franziska Konitzer Richtig. Frage Nummer 4. Wie konnten Astronomen das erste schwarze Loch Cygnus X1 finden?
Karl Urban Das schwarze Loch, also sie haben eigentlich einen Stern beobachtet. Warte mal. Und dieser Stern hatte aber einen Begleiter, was man auch durch das Wackeln ausgestellt hat. Und dieses System hatte sehr starke Helligkeitsschwankungen und genau da kam die Röntgenstrahlung, die man noch gefunden hat, die eigentlich auch nicht so richtig zu dem Stern gepasst haben.
Karl Urban Das heißt, man hat da sehr viele Argumente zusammennehmen müssen, um zu sagen, ja, da ist ein sehr kompaktes Objekt, vielleicht ein weißer Zwerg, vielleicht ein Neutronenstern, aber auch ein schwarzes Loch, müsste man in Erwägung ziehen.
Franziska Konitzer Richtig! Ich bin stolz auf dich.
Karl Urban Gut gemacht. Das war's. Super. Da war er wieder. Blöb. War alles richtig. Blöder Wecker. Also. Und du hast es auch geschafft, Franzi. Ich bin echt stolz auf dich. Das hast du gut gemacht.
Franziska Konitzer Oh mein Gott.
Karl Urban Das war jetzt so richtig Wiederholung meines schon sehr weit zurückliegenden Schulwissens und was ich mal in irgendwelchen populärwissenschaftlichen Büchern gelesen habe. Das war super.
Franziska Konitzer Ich fühle mich einfach nur leer.
Karl Urban Nächstes Mal kannst du was ganz Seichtes machen.
Franziska Konitzer Was denn zum Beispiel? Ich überlege schon die ganze Zeit, etwas irgendwie so, Entschuldigung, eine Flachwichser, eine fachliche Flachwichserei bräuchte ich eigentlich.
Karl Urban Also ich finde ja die Physik von Neutronensternen, Nein, das war natürlich ein Witz, aber ich hab...
Franziska Konitzer Irgendwas zu Exoplaneten oder Leben auf anderen Planeten oder irgendwie so ein Kram. Das ist nicht schwierig, weil da kann man eh immer nur sagen, oh, wir wissen es nicht, das ist Bullshit, aber es ist trotzdem spannend, weil wäre ja schön.
Karl Urban Naja, du findest bestimmt was in deinem Karteikasten. Da ist bestimmt was, was sage ich das drin. An Themen mangelt es uns ja nicht. Und außerdem hast du jetzt eine Weile Ruhe. Zwei Folgen von dir, ein Geplänkel, eine Folge von mir. Weiß schon das Thema, aber die kommt erst im Oktober. Also können wir uns Zeit lassen.
Franziska Konitzer Hurra. Dann haben wir es für heute.
Karl Urban Oder? Dann haben wir es geschafft. Das war sie, die 124. Ausgabe von Astrogeo. Und wir danken allen, die unsere Arbeit schon unterstützen. Das sind die regelmäßigen AbonnentInnen der Riff Reporter. Und die Riff Reporter sind eine Genossenschaft von über 100 freien und unabhängigen Journalistinnen und Journalisten, die zu vielen relevanten Themen arbeiten und alles frei von Werbung und Trackern.
Franziska Konitzer Und dort bei den Riff-Reportern könnt ihr auch den Weltraum-Report bestellen. Das ist unser Newsletter, in dem wir euch über neue Folgen von Astrogeo und andere Astro-Texte informieren. Und der kostet nichts.
Karl Urban Und wir danken auch allen, die diesen Podcast schon direkt unterstützen. Eure Beiträge helfen uns, die Fixkosten des Podcasts zu decken. Leider noch nicht voll unsere Arbeitszeit. Und deshalb freuen wir uns weiter über neue UnterstützerInnen auf Steady oder auch über direkte Überweisungen. Unterweisungen, alle Möglichkeiten uns finanziell zu helfen, findet ihr auf unserer Webseite astrogeo.de.
Franziska Konitzer Und wenn euch die Folge gefallen hat, hinterlasst uns gerne einen freundlichen Kommentar oder eine Bewertung bei Apple Podcasts, Spotify direkt auf unserer Webseite oder wo immer ihr diesen Podcast hört. Feedback oder Ideen für neue Themen könnt ihr uns auch auf Masterdon zukommen lassen unter astro-geo-at-chaos.social oder ihr könnt uns gerne eine Mail schreiben an redaktion-at-astrogeo.de.
Karl Urban Und zuletzt danken wir euch fürs Zuhören. Wir sagen Tschüss.
Franziska Konitzer Ad Astra.
Karl Urban Und Glück auf. Bis zum nächsten Mal.
Franziska Konitzer Ich fühle mich innerlich tot.
Karl Urban Zwei Folgen ist auch einfach zu viel, oder? Hintereinander.
Franziska Konitzer Wie soll ich denn jetzt bitteschön heute noch einen ganzen Spektrum Hintergrundartikel fertig schreiben? Über ein ganz anderes Thema. Oh mein Gott.