Was passiert, wenn ich in ein schwarzes Loch falle?

Schwarze Löcher sind faszinierend – und gedanklich eigentlich nicht zu fassen. Im Herzen unserer Galaxie gibt es auch eines. Wagt man im Gedankenexperiment eine Reise dorthin, dann sieht man, dass eine wichtige Baderegel auch im Weltall gilt.

Das erste Bild des schwarzen Lochs Sagittarius A*: Ein orangener Ring mit hellen gelben Stellen und dem schwarzen Schatten des Lochs in der Mitte vor dunklem Himmel.
Bildrechte: EHT Collaboration

Für einen Moment kann einem unwohl werden. Denn im Herzen unserer Galaxie sitzt ein Schwarzes Loch, in dem wegen seiner unfassbar großen Anziehungskraft Gas, Staub und sogar ganze Sterne einfach verschwinden können. Es heißt Sagittarius A*, ist vier Millionen Mal so massereich wie unsere Sonne und vor ein paar Tagen haben Forschende erstmals nach jahrelanger Arbeit ein Bild davon präsentieren können.

Genau genommen zeigt die Aufnahme nicht das Schwarze Loch selbst, sondern den Bereich in seiner unmittelbaren Nachbarschaft, in dem riesige Mengen an heißem Gas unvorstellbar schnell kreisen.  „Daher änderten sich Helligkeit und Erscheinungsbild des Gases um Sagittarius A* während unserer Beobachtung sehr rasch“, sagt der beteiligte Forscher Chi-kwan Chan von der University of Arizona.

Das ist so, als würde man versuchen, ein scharfes Bild von einem Hund aufzunehmen, der unentwegt mit dem Schwanz wedelt.

Ein Teleskop so groß wie die Erde

Um das Bild aufnehmen zu können, mussten die Forschenden acht Radioteleskope auf der ganzen Welt zusammenschalten. Dadurch entstand ein virtuelles Messgerät von der Größe unseres Planeten. Damit haben sie eine kaum vorstellbare Genauigkeit erreichen können. Sagittarius A* hat zwar einen Durchmesser von rund 24 Millionen Kilometern, ist aber rund 27.000 Lichtjahre von uns entfernt. Das heißt, es nimmt am Himmel nur etwa so viel Platz ein wie – von uns aus gesehen - ein Donut auf dem Mond

Man muss also sehr genau hinschauen, das ist die eine Sache – und ein toller Erfolg für die beteiligten Teams. Vor allem aber, und das ist der zweite Punkt, muss man sich keine Sorgen machen: Das Schwarze Loch ist viel, viel zu weit weg, um irgendeine Gefahr für unsere Erde darzustellen. Denn Schwarze Löcher sind eben nicht die allesfressenden Weltall-Staubsauger, für die sie oft gehalten werden. Selbst wenn unsere Sonne auf einmal ein Schwarzes Loch wäre – dafür ist sie viel zu leicht, es handelt sich nur um ein Gedankenexperiment – und ihre Masse dabei gleich bliebe, würde unsere Erde einfach auf ihrer Bahn weiter kreisen. Und nicht etwa verschluckt werden. Nur dunkel wäre es hier, weil uns die Lichtquelle fehlt.

Mit den Gesetzen der Physik nicht zu beschreiben

Aber denken wir trotzdem einmal darüber nach, was passiert, wenn man einem Schwarzen Loch immer näherkommt - und schließlich sogar hineingesaugt wird. Dazu muss man zuerst einmal sagen, dass an Schwarzen Löchern der menschliche Verstand gewissermaßen ans Ende seiner Möglichkeiten kommt. Denn was tief in ihrem Inneren passiert, ist mit den Gesetzen unserer Physik nicht zu beschreiben.

„Der Theorie zufolge existiert im Kern eines schwarzen Lochs eine sogenannte Singularität“, erklärt Physik-Nobelpreisträger Reinhard Genzel vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching. „Das ist nach der Relativitätstheorie ein Punkt mit unendlich hoher Masse und unendlich starkem Gravitationsfeld, in dem die Raumzeit nicht mehr definiert ist. Diese Singularität ist nicht zugänglich und ich wüsste nicht, wie man sie jetzt und in Zukunft jemals untersuchen könnte. Bei diesem Problem muss ich passen.“

Aber zumindest über den Weg ins Innere des Schwarzen Lochs lässt sich eben doch so einiges sagen. Stellen wir uns dazu eine Astronautin vor, die dem Massemonster Sagittarius A* auf einer Expedition ins Herz der Milchstraße so nahegekommen ist, dass sie sich ihm nicht mehr entziehen kann. Sie nähert sich also dem Ereignishorizont, der Grenzfläche ab der nichts mehr der Gravitationswirkung des Schwarzen Lochs entkommen kann – noch nicht einmal Licht. Man kann sich das vorstellen wie die Kante eines Wasserfalls.

Zeit vergeht unterschiedlich schnell

Astronaut auf dem Mond
Bildrechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK

Als erstes ist wichtig, dass die eigene Wahrnehmung der Astronautin und das, was wir von der Erde aus beobachten können, sich irgendwann anfangen zu unterscheiden. Das hat mit dem Einfluss der Gravitation auf die Raumzeit zu tun. In der Nähe des Schwarzen Loches ist die Raumzeit durch die ungeheure Massekonzentration eben schon stark gekrümmt. Das heißt, dass dort die Zeit langsamer vergeht als zum Beispiel bei uns auf der Erde.

Das führt zum Beispiel auch dazu, dass wir nie sehen könnten, wie die Astronautin im Schwarzen Loch verschwindet. Sie selbst wiederum würde es gar nicht mitbekommen, wenn sie den Ereignishorizont überschreitet. Das Universum um sie herum sieht zu diesem Zeitpunkt für sie ohnehin schon extrem verzerrt aus. Auch wenn die Raumfahrerin den Sturz ins Schwarze Loch also zunächst noch überstanden hat und sich jetzt an einem Ort befindet, an dem das Konzept Zeit seine Bedeutung verloren hat, dauert ihr Leben leider trotzdem nicht mehr allzu lange. Wie lange, das hängt von der Größe des Schwarzen Loches ab.

Dass die Sache aber auf jeden Fall tödlich endet, das hat damit zu tun, dass die Gravitation unterschiedlich stark an der Raumfahrerin zieht. Stellen wir uns vor, sie habe einen Kopfsprung ins Schwarze Loch gemacht – dann sind ihre Haare dem Zentrum näher als ihre Zehen. Das heißt, sie wird auseinandergezogen, wird lang und immer länger. Die britische Physik-Koryphäe Stephen Hawking nannte das ganz anschaulich „Spaghettifizierung“, als er das Phänomen in seinem Buch „Eine kurze Geschichte der Zeit“ beschrieb.

Was passiert schließlich mit der Astronautin?

Das Ganze führt am Ende soweit, dass die Raumfahrerin zerrissen wird, sogar ihre einzelnen Atome halten die Kräfte nicht aus und werden zertrümmert. Für einen Stern haben Astronomen sogar schon beobachtet, dass er durch die Anziehungskraft eines Schwarzen Loches zerrissen wurde.

Zusammengefasst: Der Kopfsprung in ein Schwarzes Loch ist nicht sofort tödlich, aber irgendwann schon. Und man kann niemandem davon erzählen. Das heißt, auch hier gilt die alte Baderegel umso mehr: Nicht in unbekannte Gewässer hüpfen!

Dieses Thema im Programm MDR JUMP am Wochenende | 21. Mai 2022 | 10:47 Uhr

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