Zweites Deutsches Fernsehen

Sie sind hier:

Im Sog des Schwarzen Lochs

Faszination Universum mit Harald Lesch

Es ist unvorstellbar groß, schwer und gefräßig – das gewaltigste Monster im Universum. Doch niemand weiß, was in seinem Inneren passiert. Harald Lesch begibt sich in den Sog des Schwarzen Lochs.

Videolänge:: 43 min
Datum:: 27.09.2020
:: UT

Verfügbarkeit:: Video verfügbar bis 27.09.2025

Mehr von Terra X

Mehr Astronomie mit Harald Lesch

"Faszination Universum": Harald Lesch Großer Refraktor Potsdam

Terra X - Faszination Universum mit Harald Lesch

Die großen Themen der Astrophysik präsentiert von Professor Harald Lesch: Wissenschafts-Dokus über die aktuelle Forschung und Wissenschaftsgeschichte mit einem „Schuss“ Philosophie

Doku

Harald Lesch steht im Großen Refraktor in Potsdam und lächelt in die Kamera.

Terra X - Die Reise zum Rand der Welt

Gibt es eine Grenze im Universum? Oder ist das All unendlich? Harald Lesch wagt den Blick zum Rand der Welt.

20.09.2020

Videolänge: 43 min Doku

Jetzt abspielen

Harald Lesch und Anton Zensus

Terra X - Fragen zum Schwarzen Loch an Anton Zensus

Warum ist das Foto unscharf? Wie konnten alle Radioteleskope gleichzeitig ausgelöst werden? Gibt es im Inneren wirklich eine Singularität? Und: Wie wird man zum „Mr. Black Hole“?

12.08.2020

Videolänge: 26 min Doku

Jetzt abspielen

Grafik: Professor Harald Lesch

Terra X - Das erste Foto eines Schwarzen Lochs

Grund genug für sechs große Pressekonferenzen rund um den Globus. Und für uns ein guter Grund, für ein YouTube live mit Professor Harald Lesch und Jasmina Neudecker.

10.04.2019

Videolänge: 68 min Doku

Jetzt abspielen

Schwarze Löcher kreisen um Harald Lesch

Terra X - Bedrohen Schwarze Löcher unser Sonnensystem?

ESO-Forscher haben das erdnächste Schwarze Loch in "nur" 1.000 Lichtjahren Entfernung nachgewiesen. Es ist der Rest eines großen Sterns, der sich nicht durch Strahlung verrät.

15.07.2020

Videolänge: 12 min Doku

Jetzt abspielen

Polarlichter in Finnland

Terra X - Faszination Universum: Kosmisches Schicksal

Unter Milliarden von Sternen hat einer für uns besondere Bedeutung.

13.10.2019

Videolänge: 42 min Doku

Jetzt abspielen

Ein schwarzes Loch ist das größte Rätsel im Universum. Keine Materie, nicht einmal das Licht kann ihm entkommen. Seine Anziehungskraft auf die Umgebung ist so stark, dass ganze Sterne verschluckt werden. Schwarze Löcher überschreiten die Grenzen unserer Vorstellungskraft. Wie werden diese Monster geboren?

Ein schwarzes Loch wandert durchs All.

Ein schwarzes Loch kann entstehen, wenn ein massereicher Stern stirbt. Solange Sterne leben, erzeugen sie Energie durch Kernfusion und senden ständig Strahlung ins All. Irgendwann aber ist der Brennstoff aufgebraucht. Große, schwere Sterne explodieren dann in einer Supernova. Ohne den Druck der Strahlung kommt es zum Kollaps. Der Stern fällt durch die eigene Schwerkraft zusammen und schrumpft zu einem kompakten Körper – der Ursprung eines schwarzen Lochs. Schwarze Löcher sind also eigentlich gar keine Löcher. Sie sind nichts anderes als Masse, die auf kleinstem Raum verdichtet ist. Lange Zeit waren sie reine Theorie, eine Erfindung des menschlichen Geistes. Heute halten internationale Forscherteams Ausschau nach schwarzen Löchern im All und machen immer wieder aufregende Entdeckungen.

Die Entdeckung des Unsichtbaren

Der erste, der die Existenz schwarzer Löcher vorhersagte, war Karl Schwarzschild. Er war Astronom und Direktor des Astrophysikalischen Observatoriums in Potsdam – dem Ort, an dem Harald Lesch die Sendereihe Terra X – Faszination Universum präsentiert. Berühmt wurde Schwarzschild durch seinen Beitrag zur Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein. Sie sorgte mit ihrer Veröffentlichung 1916 für Aufruhr unter Physikern. In Einsteins Welt wird der Raum zum Medium, in dem die Schwerkraft wirkt. Die gegenseitige Anziehung von Massen erklärt Einstein so: Jede Masse krümmt den Raum, der gekrümmte Raum wiederum beeinflusst das Verhalten anderer Massen. Damit lassen sich Bewegungen der Planeten im Sonnensystem und im ganzen Universum beschreiben.

Bei der Berechnung eines Spezialfalls von Einsteins Gleichungen entdeckte Karl Schwarzschild: Wenn eine kugelförmige Masse sehr groß, ihr Umfang aber sehr klein ist, entsteht ein gewaltiges Gravitationszentrum. Der Raum krümmt sich so stark und die Anziehungskraft auf die Umgebung wird so groß, dass selbst das Licht nicht mehr entkommen kann. Schwarzschild gelang die mathematische Beschreibung eines schwarzen Lochs: Für jede Masse lässt sich der Radius berechnen, ab dem Licht dem schwarzen Loch nicht mehr entweichen kann – der Schwarzschild-Radius. So müsste die Masse der Erde, um ein schwarzes Loch zu bilden, auf eine Murmel mit neun Millimeter Radius schrumpfen, die der Sonne auf eine Kugel mit drei Kilometer Radius.

Bildquelle: ZDF
Die Entdeckung des Unsichtbaren erfordert ungewöhnliche Detektivarbeit. Ein seltsames Bewegungsmuster mehrerer Sterne im Zentrum unserer Galaxie brachte das Münchner Forscherteam um Reinhard Genzel in den 1990er-Jahren auf die Spur eines solchen Gravitationsmonsters. Die einzige Erklärung für die Beobachtung der Sternenbewegungen: Im Zentrum der Milchstraße, 27.000 Lichtjahre von uns entfernt, verbirgt sich ein supermassereiches schwarzes Loch, das Sterne auf ihre Bahnen zwingt – Sagittarius A* im Sternbild Schütze. Aus den Umlaufbahnen mehrerer Himmelskörper in der Nähe des schwarzen Lochs konnte die Forschungsgruppe seine Größe ableiten: 4,3 Millionen Sonnenmassen. Allein durch die Beobachtung der Umgebung ist es Genzel und seinem Team gelungen, die Existenz von etwas zu beweisen, was man nicht sehen kann.

Bildquelle: Randy Halverson
2019 wurde der Öffentlichkeit das erste direkt aufgenommene Bild eines schwarzen Lochs präsentiert – eine wissenschaftliche Sensation. Es zeigt das schwarze Loch in der Galaxie M87, einen Giganten unter den schwarzen Löchern mit rund sechs Milliarden Sonnenmassen. Wie kann man etwas komplett Dunkles fotografieren? Es ist möglich, wenn man den Schatten des schwarzen Lochs sichtbar macht, denn seine Umgebung strahlt. Aber ein einzelnes Radioteleskop kann das schwarze Loch von M87 in 55 Millionen Lichtjahren Entfernung nicht auflösen. Dafür bräuchte es ein Teleskop, das einen Stein von der Größe eines Tennisballs auf dem Mond scharf stellen kann. Kein Teleskop auf der Erde wäre dazu in der Lage. Der Durchmesser des Teleskops müsste so groß sein wie der Durchmesser der Erde.

Die Strategie der Forscher war, acht Hochleistungsteleskope weltweit zusammenzuschalten und damit in der Summe einen größeren Beobachtungsdurchmesser zu erhalten. Die Teleskope mussten alle zur selben Zeit auf die gleiche Stelle ausgerichtet sein und die Radiostrahlung aus der Umgebung des schwarzen Lochs von M87 aufzeichnen. Diese Aufzeichnungen wurden an ein Institut in den USA und das Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn geschickt. Das MPI Bonn betreibt auch ein Teleskop in Effelsberg in der Eiffel, das allerdings nicht an der Aufzeichnung selbst beteiligt war. Anton Zensus, einer der drei beteiligten Direktoren, erzählt von dieser wissenschaftlichen Pionierleistung:

"Ich wollte es gar nicht glauben"
Seit Kurzem halten Forscher einen neuen Gedanken für begründet: Könnte es sein, dass schwarze Löcher so etwas wie Geburtshelfer von Galaxien sind? Dass wir unsere Existenz letztlich dem schwarzen Loch im Zentrum unserer Milchstraße verdanken? Astronomen entdeckten bei ihrer Beobachtung fremder Galaxien, dass alle, so verschieden sie auch sind, eine Gemeinsamkeit haben: Jede Galaxie hat ein schwarzes Loch in ihrem Zentrum. Seine Kraft, so die These der Forscher, ziehe die Materie im Umfeld an und sortiere sie. Es wäre die Initialzündung, die über lange Zeiträume eine Galaxie entstehen ließe.

Andererseits, wäre es nicht genauso denkbar, dass sich zunächst die Materie zur Galaxie formt und erst viel später, wenn sich gewaltige Gaswolken und Sternenleichen verdichten, das schwarze Loch im Zentrum? Im Streit der Theorien brachte das Weltraumteleskop Hubble etwas Licht ins Dunkel. Astronomen beobachteten mit Hubble die sehr junge Galaxie ESO 495-21. Sie bietet einen Blick in die Anfangszeit ihrer Entstehung. Die Aufnahmen enthüllten, dass sich auch in ihrem Zentrum ein schwarzes Loch verbirgt. Damit wird die Annahme wahrscheinlicher: Schwarze Löcher könnten Beginn und Bedingung für die Entstehung einer Galaxie sein.

Bildquelle: WGBH

Faszination Universum: Im Sog des Schwarzen Lochs
Erstausstrahlung ZDF: 27. September 2020, 19.30 Uhr

Autoren Tobias Schultes, Nora Bergenthal
Sprecher Tobias Kluckert

Redaktion TV Christiane Götz-Sobel
Redaktion Online Katja Treu

Weitere aktuelle Folge
Faszination Universum: Die Reise zum Rand der Welt

Mehr Terra X

Terra X - Das Web

Terra X

Die Welt des Wissens präsentiert von Terra X: Aktuelle Dokus, Videos und Podcasts – zu Geschichte, Natur, Gesundheit, unserem Alltag und aktueller Wissenschaft.

Doku

Mai Thi Nguyen-Kim Moderation

Terra X - Wunderwelt Chemie - Die Elemente des Lebens

In der dritten Folge geht es um den menschlichen Körper, der ein lebendes Labor ist. Denn es gibt keinen Augenblick, in dem in uns keine chemischen Prozesse ablaufen.

24.10.2021

Videolänge: 43 min Doku

Vorab

Jetzt abspielen

Moderatorin Mai Thi Ngyuyen-Kim, an einen Steintisch gelehnt, spricht in die Kamera.

Terra X - Wunderwelt Chemie - Die Magie der Verwandlung

In der zweiten Folge berichtet Dr. Mai Thi Nguyen-Kim von den herausragenden Leistungen der angewandten Chemie und deren Folgen.

17.10.2021

Videolänge: 43 min Doku

Jetzt abspielen

Mai Thi Nguyen-Kim und Michael Kessler (als Darsteller des Wissenschaftlers Joseph Priestley) blicken in einem Labor auf eine Waage.

Terra X - Wunderwelt Chemie - Die Bausteine der Natur

In der ersten Folge erklärt Dr. Mai Thi Nguyen-Kim die Grundlagen einer faszinierenden Wissenschaft, der viele Menschen skeptisch gegenüberstehen.

10.10.2021

Videolänge: 43 min Doku

Jetzt abspielen

Colin Devey am Ufer des Eibsees.

Terra X - Expedition Deutschland: Der Süden

Vom Pfälzerwald entlang der Donau bis hin zu den majestätischen Gipfeln der Alpen – auch die Schönheit süddeutscher Landschaften zeugt von einer bewegten Erdgeschichte.

03.10.2021

Videolänge: 43 min Doku

Jetzt abspielen

Johannes B. Kerner, Harald Lesch und Dirk Steffens mit Dunja Hayali, Hans Sigl, Laura Wontorra und Atze Schröder

Die große Terra X-Show - Legenden der Welt

"Die große Terra X-Show" mit Johannes B. Kerner. Mit dabei: Dirk Steffens und Harald Lesch sowie Dunja Hayali, Hans Sigl, Laura Wontorra und Atze Schröder

29.09.2021

Videolänge: 88 min Show

Jetzt abspielen

Terra X Lesch & Co

Mai Thi Nguyen-Kim

Terra X - Biographie: Mai Thi Nguyen-Kim

Ab März 2017 verstärkt weibliche Fachkompetenz das Lesch & Co- Team.

21.10.2021

Doku

Grafik: Suzanna Randall hält Satelliten in der Hand

Terra X - Rettung aus dem All?!

Mehr als 700 Klima-Satelliten messen Ozonwerte oder schmelzende Gletscher aus dem Orbit. Sie helfen uns, besser zu verstehen, was auf der Erde passiert und liefern präzise Daten.

20.10.2021

Videolänge: 9 min Doku

Jetzt abspielen

Professor Harald Lesch neben Verkehrsschild 1230 Stundenkilometer

Terra X - Tempolimit - warum nicht?

Die designierte Ampel-Koalition sieht nach ihrem Sondierungsgespräch kein generelles Tempolimit auf der Autobahn vor. Wäre es trotzdem eine gute Idee?

18.10.2021

Videolänge: 16 min Doku

Jetzt abspielen

Harald Lesch vor Blitz und Donner

Terra X - Klimakrise – oder schon Katastrophe?

Schon vor 40 Jahren informierten die Medien darüber, dass wir auf eine Klimakrise zusteuern. Einer, der dies in aller Deutlichkeit vermittelte, war Hoimar von Ditfurth.

13.10.2021

Videolänge: 18 min Doku

Jetzt abspielen

Grafik: Professor Harald Lesch neben Medaille

Terra X - Sensation beim Physiknobelpreis 2021

Wer gewinnt den Nobelpreis für Physik 2021? Die Überraschung: Endlich wurde die Forschung an komplexen Systemen vom Komitee in Stockholm gewürdigt.

05.10.2021

Videolänge: 7 min Doku

Jetzt abspielen

Professor Harald Lesch

Terra X - Quantenteilchen für Zeitreisen?!

Ihr habt kopfzerbrechende Fragen gestellt zu Quantenteilchen. Und Harald beantwortet sie – in der 13. Ausgabe von „Harald kommentiert Kommentare“!

22.09.2021

Videolänge: 13 min Doku

Jetzt abspielen

Bei der Eingabe des Passwortes ist ein Fehler aufgetreten. Bitte überprüfe die Schreibweise und versuche es erneut.

Bitte wähle deine Anzeigename.

Bitte wählen Sie einen Benutzernamen mit weniger als 256 Zeichen.

Bitte trage eine E-Mail-Adresse ein.

Bei der Eingabe der E-Mail oder des Passwortes ist ein Fehler aufgetreten. Bitte überprüfe die Schreibweise und versuche es erneut.

Mailadresse bereits bekannt, bitte mit bestehendem Account einloggen und Kinderprofil anlegen

Diese E-Mail-Adresse scheint nicht korrekt zu sein – sie muss ein @ beinhalten und eine existierende Domain (z.B. zdf.de) haben.

Das Passwort muss mindestens 8 Zeichen lang sein.

Das Passwort muss mindestens einen Großbuchstaben enthalten.

Das Passwort muss mindestens einen Kleinbuchstaben enthalten.

Das Passwort muss mindestens einen Kleinbuchstaben enthalten.

Das Passwort muss mindestens 8 Zeichen lang sein und mindestens eine Zahl enthalten.

Bitte stimme unseren Nutzungsbedingungen zu.

Bitte stimme unserer Datenschutzerklärung zu.

Bitte gib dein Einverständnis.

Bitte akzeptiere die Datenschutzbestimmungen.

Leider hat die Registrierung nicht funktioniert. Bitte überprüfe deine Angaben.

Benutzername

Das Passwort muss mindestens 8 Zeichen lang sein, einen Großbuchstaben und eine Ziffer enthalten.

Ich akzeptiere die Nutzungsbedingungen des ZDF * Ich habe die Datenschutzerklärung zur Kenntnis genommen * Ich bin einverstanden, dass mein Kind 'Mein ZDFtivi' nutzt.* Ich akzeptiere die Datenschutzbestimmungen zur Nutzung von 'Mein ZDFtivi' *

Pflichtfelder *