Interview mit dem Astronomen Thomas Klein über das Schwarze Loch

«Dort würde die Hölle vermutet»

Dr. Thomas Klein vor dem Apex-Teleskop auf dem Chajnantor in 5.107 Meter Höhe. Foto: Privat

Der Astronom Dr. Thomas Klein leitete von 2013 bis 2017 das Apex (Atacama Pathfinder Experiment) Teleskop in der Atacama-Wüste. Er war mit seinem Team beim sogenannten EHT – (Event Horizon Telescope) Projekt dabei, dem «Fotoshooting des Schwarzen Lochs».

Von Silvia Kählert

Zwei Jahre mussten diese Daten ausgewertet werden. Nun veröffentlichten die Forscher in diesem Monat das sensationelle Bild, das zeigt, dass der Schnappschuss gelungen war. Der Cóndor wollte von Thomas Klein wissen, wie er das Projekt erlebte und wie es nun mit der Weltraum-Forschung weitergeht.

Wie haben Sie und Ihr Team bei Apex das EHT-Projekt erlebt?

Das Apex Teleskop wurde mehrere Jahre auf diese Beobachtungen vorbereitet. Das Zusammenschalten mehrerer Teleskope über 8.000 Kilometer Distanz ist technisch eine extrem große Herausforderung. Es stehen nur wenige kurze Zeitfenster im Jahr zur Verfügung, und nur wenn überall die ganze Technik funktioniert und das Wetter mitspielt, kann die Beobachtung gelingen. Das war in den fünf Nächten Anfang April 2017 endlich der Fall. Nachdem klar war, dass alle Teleskope Daten empfangen hatten, haben wir mit dem Team vom Max-Planck Institut für Radioastronomie gefeiert, das wissenschaftlich für dieses Projekt am Apex federführend ist.

Wie hat die Zusammenarbeit mit den Kollegen weltweit geklappt?

Am Erfolg des EHT-Projektes waren Institute aus 20 verschiedenen Nationen mit acht Teleskopen verteilt über vier Kontinente beteiligt. Offenbar sind solche hochkomplexen Aufgaben nur zu bewältigen, wenn wir nationale Interessen in den Hintergrund stellen, kulturelle Abgrenzungen überwinden und als globale Gemeinschaft wirken können. Wie wär’s damit, dieses einmal als Lösungsansatz für unsere globalen Probleme auf diesem Planeten auszuprobieren?

Was geht in Ihnen vor, wenn Sie das Bild betrachten?

Ich habe das Gefühl, dass hier etwas Großes geleistet wurde. Dieses Gefühl ist auch etwas schaurig. Ich vergleiche den Anblick der Grenze zu einer relativistischen Singularität mit dem eines unvorstellbar tiefen Abgrundes. In einem solchen schwarzen Loch steht vielleicht die Zeit still. Würde man heute die Bibel schreiben, dort würde die Hölle vermutet.

Was bringt das Foto für die Wissenschaft?

Das Revolutionäre an diesem Erfolg des EHT-Projektes ist, dass es hier zum ersten Mal gelungen ist, den sogenannten Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs zu sehen. Dieser beschreibt in der Theorie Einsteins die Grenzfläche zu einem solchen Objekt, welche diese aus der extremen Krümmung der Raumzeit bildet und wiederum von dem extremen Gravitationsfeld eines Schwarzen Lochs von Einstein vorausgesagt wurde. Nie zuvor sind wir so nahe an ein solches Objekt gekommen und näher geht es auch nicht! Das ist ein herausragender Meilenstein in der Überprüfung der Allgemeinen Relativitätstheorie.

Wie konnten die Forscher sicher sein, dass es Schwarze Löcher gab?

Es werden verschiedene Methoden benutzt, um die Existenz Schwarzer Löcher nachzuweisen. Wir haben im ESO Observatorium in Paranal mit dem Gravity Instrument am Very Large Telescope Interferometer exakt die Umlaufbahn eines Sterns um das supermassive Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße vermessen können, als dieser ganz nahe am Schwarzen Loch mit etwa 30 Prozent der Lichtgeschwindigkeit und einer Entfernung von nur einem Lichttag vorbeiflog. Damit können wir indirekt die Eigenschaften des Schwarzen Lochs herausfinden und nebenbei Einsteins Relativitätstheorie in einem extremen Fall überprüfen.

Was war Ihre persönliche Meinung am Anfang des EHT Projekts?

Ich muss zugeben, dass ich meine Zweifel daran hatte, dass diese Messungen gelingen würden. Zu viele Parameter mussten auf den Punkt genau stimmen. Es hieß zwar immer: «Die Auflösung entspricht etwa der, die notwendig ist, um eine Kirsche auf dem Mond sehen zu können.» Dann habe ich aber immer leise hinzugefügt: «Ja. Allerdings bei nebliger Sicht!» Umso mehr bin ich von diesem Ergebnis zutiefst beeindruckt und gratuliere allen Wissenschaftlern, die viele Jahre daran gearbeitet haben.

Was ist Ihr aktuelles Projekt?

Am ESO Paranal Observatorium wird Mitte des kommenden Jahrzehnts das Extremely Large Telescope der ESO, das weltweit größte optische Teleskop, in Betrieb genommen, um atemberaubende Bilder zu liefern. Mit einem Spiegeldurchmesser von 39 Metern wird dieses Teleskop die notwendige Auflösung und Empfindlichkeit haben, um zum Beispiel Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zu untersuchen, auf denen intelligentes Leben möglich ist.

Zum Apex am ESO Paranal Observatorium

Dr. Thomas Klein ist 1967 in Schleiden in der Eifel geboren und dort in einem kleinen Dorf aufgewachsen. Von dieser Zeit erzählt er: «Wir haben unsere Kindheit in der Natur auf dem Land verbracht – mit allen Möglichkeiten, die sich daraus ergaben.» In Physik war er ein guter Schüler, aber als Beruf kam dieses Fach gar nicht in Betracht: «Ich hätte nie gedacht, dass ich das später mal studieren würde.»

Sein Vater hatte ein Bauunternehmen, in dem er nach der Schule eine Ausbildung zum Stuckateur machte. Das sollte eine solide Grundlage für ein späteres Architekturstudium sein. «Dann hat mich doch die Ästhetik der Physik und der Mathematik überzeugt.» Nach dem Studienabschluss der Physik promovierte Thomas Klein in Astronomie am Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie. 2007 übernahm der Wissenschaftler am Max-Planck-Institut die Leitung der Entwicklungsgruppe für Submillimeterinstrumente.

Seit 2008 reiste er häufig mit Teams zum Apex Teleskop, um dort die technisch neuesten Instrumente zu installieren und damit zu beobachten. Schließlich nahm Thomas Klein 2013 das Angebot der ESO an, die Leitung des Teleskops zu übernehmen – verbunden mit dem Umzug von «Kind und Kegel» nach Chile. Ende 2017 gab der Forscher die Leitung des Apex Teleskops ab und arbeitet seit Anfang 2018 am ESO Paranal Observatorium.

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