Begabungsstützpunkt besucht das Haus der Astronomie in Heidelberg
Schwarze Löcher gehören zu den geheimnisvollsten Objekten des Weltalls.
Noch niemand hat ein Schwarzes Loch gesehen. Und doch sind Schwarze Löcher für uns lebensnotwendig. Das Schwarze Loch im Zentrum unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße, hat eine Masse von mehr als zwei Millionen Sonnenmassen. Diese ungeheuer große Masse ist nötig, um die rotierende Milchstraße zusammenzuhalten. Ohne Schwarzes Loch wären wir schon lange zusammen mit der Sonne in die unendlichen Weiten des Weltalls abgedriftet.
Aus dem Ereignishorizont, der jedes Schwarze Loch umgibt, kann keine Materie, kein Licht und keine Information zu uns gelangen. Die Uhr eines Astronauten, der sich dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs nähert, geht immer langsamer, je näher er dem Ereignishorizont kommt. Deshalb friert seine Bewegung am Ereignishorizont ein. Allerdings nur aus der Sicht eines weit entfernten Beobachters. Der Astronaut würde davon nichts bemerken. Licht, das dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs zu nahe kommt, verliert seine Energie und seine Farbe verändert sich über rot nach schwarz. Während man ein Schwarzes Loch nicht sehen kann, leuchtet die Akkretionsscheibe eines Schwarzen Lochs umso heller. Wenn elektrisch geladene Materie zu einem Schwarzen Loch hin beschleunigt wird, wird Masse direkt in Strahlungsenergie umgewandelt. Die Effizienz dieser Energieumwandlung ist um ein Vielfaches größer als bei der Kernspaltung oder Kernfusion.
Doch wie kommt es zu diesen sonderbaren Effekten? Wie kann man Schwarze Löcher physikalisch beschreiben, obwohl noch niemand ein Schwarzes Loch gesehen hat?
Um sich mit solchen Fragen zu beschäftigten fuhren 30 Schülerinnen und Schüler der Kurse „Astroteilchenphysik“ und „Leben im Weltall“ am Begabungsstützpunkt Memmingen für zwei Tage nach Heidelberg ans Haus der Astronomie. Unter der Anleitung von Professor Dr. Matthias Bartelmann begaben wir uns in Einsteins Welt der Allgemeinen Relativitätstheorie. Und dabei stellten wir fest: So schwierig, wie es oft heißt, ist die Allgemeine Relativitätstheorie gar nicht!
Die Unterrichtseinheiten wurden aufgelockert durch eine Planetariumsvorführung und einen Besuch bei den großen Teleskopen der Landessternwarte Baden-Württemberg, die sich neben dem Haus der Astronomie und dem Max-Planck-Institut für Astronomie 460 Meter über Heidelberg auf dem Königstuhl befinden.
Eine Wanderung zur Heidelberger Zeughausmensa, wo uns ein feines Abendessen erwartete, und ein abendlicher Rundgang durch die berühmte Heidelberger Altstadt rundeten unsere Exkursion ab.
Text und Bilder: Andreas Kellerer
