Wie ist es, in ein schwarzes Loch zu stürzen? Nasa-Supercomputer lässt eine Kamera hineinfallen

Simulation mit Supercomputer

Wie ist es, in ein schwarzes Loch zu stürzen? Nasa-Supercomputer lässt eine Kamera hineinfallen

Schwarze Löcher regen auch die Fantasie von Forschenden an. Eine neue Nasa-Simulation zeigt, was passiert, wenn eine Kamera in ein schwarzes Loch fällt.

Greenbelt – Schwarze Löcher gehören zu den faszinierendsten und mysteriösesten Himmelskörpern in unserem Universum. Nicht umsonst inspirieren sie auch die Science Fiction – in der es schon einmal vorkommen kann, dass Menschen in ein schwarzes Loch hineinfliegen. Tatsächlich sind schwarze Löcher viel zu weit von der Erde entfernt, als dass das in nächster Zeit ein Thema werden könnte, doch auch die Forschung mag Gedankenspiele.

Nasa-Forscher simulieren Sturz in ein schwarzes Loch

Der Nasa-Astrophysiker Jeremy Schnittman hat gemeinsam mit dem Wissenschaftler Brian Powell simuliert, was geschieht, wenn man in ein schwarzes Loch hineinfällt. „Menschen fragen oft danach“, erzählt Schnittman auf der Nasa-Website und fährt fort: „Die Simulation dieser schwer vorstellbaren Prozesse hilft mir, die Mathematik der Relativitätstheorie mit den tatsächlichen Konsequenzen im realen Universum zu verbinden.“

In der Simulation fällt eine Kamera in ein schwarzes Loch, das die Masse von 4,3 Millionen Sonnen hat und damit etwa dem supermassereichen schwarzen Loch im Zentrum unserer Milchstraße entspricht. „Wenn man die Wahl hat, möchte man in ein supermassereiches schwarzes Loch fallen“, erklärt Schnittman. „Schwarze Löcher mit stellarer Masse, die bis zu etwa 30 Sonnenmassen enthalten, besitzen viel kleinere Ereignishorizonte und stärkere Gezeitenkräfte, die herannahende Objekte zerreißen können, bevor sie den Horizont erreichen.“

Nasa-Simulation: Kamera fällt in ein schwarzes Loch – und filmt dabei

Der Ereignishorizont des simulierten schwarzen Lochs – also die Region, aus der nichts mehr der Gravitation des Himmelskörpers entkommen kann – hat einen unvorstellbaren Durchmesser von 25 Millionen Kilometern. Eine flache Scheibe, die aus heiß glühendem Gas besteht (die sogenannte Akkretionsscheibe), umgibt den Ereignishorizont. Noch etwas näher am Ereignishorizont befindet sich eine leuchtende Struktur, die Photonenringe. Diese leuchtenden Scheiben und Ringe dienen während des simulierten Sturzes in das schwarze Loch als Referenz.

Aufnahme aus der Nasa-Simulation: Eine Kamera fällt in ein schwarzes Loch. Das verzerrt die Raumzeit und damit auch die Sicht auf die Akkretionsscheibe, die das schwarze Loch umgibt.

Simulierter Sturz in ein schwarzes Loch: Kamera erreicht beinahe Lichtgeschwindigkeit

Wenn die Kamera sich dem schwarzen Loch nähert, erreicht sie beinahe Lichtgeschwindigkeit. Das Licht der Ringe und Scheiben erscheint dadurch heller, beinahe weiß. Das schwarze Loch krümmt die Raumzeit und sorgt dafür, dass die Photonenringe und die Akkretionsscheibe verzerrt und teilweise gleich mehrfach zu sehen sind. „Sobald die Kamera den Horizont überquert, ist ihre Zerstörung durch Spaghettifizierung nur noch 12,8 Sekunden entfernt“, sagt Schnittman. „Von dort aus sind es nur noch 128.000 Kilometer bis zur Singularität.“

Die Simulation des Falls ins schwarze Loch wurde auf dem Nasa-Supercomputer „Discover“ im Nasa Center for Climate Simulation erstellt. Entstanden sind dabei 10 Terabyte an Daten. Der Supercomputer hat nach Nasa-Angaben mit 0,3 Prozent seiner Prozessoren etwa fünf Tage gerechnet, um die Simulation zu erstellen. Mit einem handelsüblichen Laptop würde das dagegen mehr als ein Jahrzehnt dauern, betont die Nasa. (tab)