Forscher prüfen regelmäßig, ob Einsteins Relativitätstheorie den neuesten Erkenntnissen standhält. Diesmal: Die Rotverschiebung am Schwarzen Loch.

Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie hat den nach Forscherangaben bislang umfassendsten Härtetest bestanden: Selbst unter den extremen Bedingungen im Umfeld eines supermassereichen Schwarzen Lochs behält die Theorie ihre volle Gültigkeit, wie ein US-Team im Fachblatt "Science" berichtet.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Andrea Ghez von der University of California beobachten seit 24 Jahren einen Stern, der eng um das gigantische Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße kreist. Dabei konnten sie jetzt die sogenannte Gravitationsrotverschiebung bestätigen: Das Schwarze Loch macht durch seine extreme Schwerkraft das Sternenlicht rötlicher.

"Unsere Beobachtungen sind konsistent mit Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie", berichtete Ghez in einer Mitteilung ihrer Universität. Das Schwarze Loch im Herzen unserer Milchstraße besitzt die Masse von ungefähr vier Millionen Sonnen. Im vergangenen Jahr verfolgten die Forscherinnen und Forscher, wie der Stern mit der Bezeichnung S0-2 mit 26 Millionen Kilometern pro Stunde durch den Punkt der größten Annäherung an das Schwarze Loch fegte. Der Stern umrundet das Schwarze Loch einmal alle 16 Jahre.

Einstein behält Recht, seine Theorie ist aber unvollständig

In vergleichsweise schwachen Gravitationsfeldern hat die Relativitätstheorie bereits viele Tests bestanden. Im vergangenen Jahr testete eine andere Gruppe die Theorie erstmals unter den Extrembedingungen in der Umgebung des zentralen Schwarzen Lochs der Milchstraße – ebenfalls mit Erfolg.

Das Team um Ghez konnte nun dort das bislang präziseste Bewegungsbild des Sterns in drei Dimensionen gewinnen und bestätigte, mit anderen Instrumenten, auch die von der Gruppe nachgewiesene Gravitationsrotverschiebung, ein charakteristisches Merkmal der Relativitätstheorie. Laut Einstein muss das Licht in der Nähe eines Schwarzen Lochs extra Arbeit gegen die gigantische Gravitation leisten. Seine Wellenlänge verschiebt sich dadurch in Richtung Rot. Genau das haben die Forscher nun beobachtet.

"Einstein hat Recht, jedenfalls für den Moment", kommentierte Ghez. "Allerdings zeigt seine Theorie definitiv Verwundbarkeit. Sie kann die Schwerkraft in einem Schwarzen Loch nicht völlig erklären, und irgendwann werden wir uns zu einer umfassenderen Theorie der Gravitation jenseits von Einsteins Theorie bewegen müssen, die erklärt, was ein Schwarzes Loch ist."

dpa/ckr

aktualisiert am 26.07.2019 um 13:37 Uhr