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Das erste Foto eines Schwarzen Lochs – diese Frau machte es möglich

Bild von Schwarzem Loch  

Dieser Frau verdankt die Welt das Sensations-Foto

Von Lars Wienand

12.04.2019, 13:45 Uhr
Erstmals fotografierten Astronomen ein Schwarzes Loch (Quelle: Reuters/Fotostation)
Erstmals fotografierten Astronomen ein Schwarzes Loch

Was aussieht wie ein Feuerring ist der erste bildliche Nachweis für ein wissenschaftliches Phänomen: Ein Schwarzes Loch. (Quelle: t-online.de)

Wissenschaftliches Phänomen: Einer Forschergruppe ist es mithilfe von acht riesigen Radioteleskopen gelungen ein Schwarzes Loch zu fotografieren. (Quelle: t-online.de)


Ihr Name tauchte in den ersten Berichten deutscher Medien kaum auf: Doch ohne die 29-jährige Katie Bouman wäre das erste Bild eines Schwarzen Lochs nicht entstanden. 

Am Tag ihres großen Triumphs hat Katie Bouman ein neues Foto auf Facebook hochgeladen, das fast ein Jahr lang niemand sehen durfte. Es stammt aus dem Juni 2018 und zeigt sie, die Hände vor den Mund geschlagen, halb ungläubig, halb überwältigt in die Kamera schauend. Der Bildschirm vor ihr zeigt klein das Bild, das jetzt Geschichte schreibt: Das erste Bild eines Schwarzen Lochs überhaupt. Die Bestätigung für viele Theorien. Das Bild, das es ohne die 29-Jährige wohl nicht gäbe. 

Das Loch zeigt sich: Katie Bouman, als sich auf ihrem Rechner das Bild aufgebaut hatte, das weltweit Schlagzeilen macht. (Quelle: Katie Bouman/Facebook)Das Loch zeigt sich: Katie Bouman, als sich auf ihrem Rechner das Bild aufgebaut hatte, das weltweit Schlagzeilen macht. (Quelle: Katie Bouman/Facebook)

Stunden später, als die Nachricht von diesem Bild in den Hauptnachrichten in den USA lief, postete Katie Bouman ein Foto von sich im Kreis ihrer Kollegen: "Es war wirklich eine Ehre und ich bin froh, dass ich mit Euch arbeiten durfte." Einen Durchbruch in der Wissenschaft und wichtigen Nachweis für Einsteins Relativitätstheorie schafft man nicht allein. 

Eltern danken: Inspiration für Kinder

Doch in der Geschichte von den dunkelsten Flecken der Galaxis ist sie jetzt der Star. Katie Bouman, die in West Lafayette in Indiana zur Schule gegangen ist, einer 30.000-Einwohner-Stadt, die man außerhalb nur wegen ihrer renommierten Hochschule kennt.

Sensation für Weltraum-Forscher: Dieses Foto ist der erste direkte visuelle Nachweis eines Schwarzen Lochs. (Quelle: dpa)Sensation für Weltraum-Forscher: Dieses Foto ist der erste direkte visuelle Nachweis eines Schwarzen Lochs. (Quelle: dpa)

In kurzer Zeit ist sie zum Vorbild für wissenschaftsbegeisterte Kinder geworden. In sozialen Netzwerken finden sich Botschaften und begeisterte Danksagungen von Eltern, die berichten, wie sehr sie Ansporn sei für die Kinder.

Wie ein Foto einer Orange auf dem Mond

Was dem Team von Wissenschaftlern gelungen ist, hat Bouman selbst mit der Aufgabe verglichen, von der Erde aus eine Orange auf dem Mond zu fotografieren. Mit Aufnahmen des besten Teleskops heute wären in einem Bildpunkt immer noch Millionen Orangen verborgen. Unmöglich, irgendetwas zu erkennen.

Für Bilder des Schwarzen Lochs bräuchte es eigentlich ein Teleskop mit 10.000 Kilometern Durchmesser. Das ist fast der Durchmesser der Erde. Ebenfalls unmöglich. Es musste also anders gehen. Und dabei spielt Katie Bouman die Hauptrolle.

Aus Daten von acht Observatorien ein Bild errechnet

Bouman ist keine Astronomin, sie ist Computer-Wissenschaftlerin. Ihre Leidenschaft ist es, unsichtbare Dinge sichtbar oder messbar zu machen. Das Schwarze Loch war ein gewaltiger Gegner.

Um das jetzt schon berühmte Foto machen zu können, wurden acht Radioteleskop-Observatorien auf vier Kontinenten miteinander kombiniert. Zusammen bilden sie das virtuelle Event Horizon Telescope. Die Teleskope haben alle zur selben Zeit die Millionen Lichtjahre entfernte Galaxis M87 beobachtet und dabei die Zeit einer Atomuhr aufgezeichnet. Im Nachhinein sind die Beobachtungsdaten mit Hilfe des extrem genauen Zeitsignals der Atomuhr verknüpft worden. 

Mit dem richtigen Algorithmus, so die Überlegung, lässt sich aus den Daten der Teleskope ein Bild errechnen, das aussieht, als sei es von einem Riesenteleskop mit dem Durchmesser des gesamten Teleskopnetzwerks aufgenommen worden.

Vergleiche mit einer anderen Ikone

Bouman hat den Prozess mitentwickelt, der aus den Puzzleteilen das gemeinsame Bild geschaffen hat. Nicht allein, aber maßgeblich. Sie selbst relativiert ihren Beitrag: "Es war nicht der Algorithmus. Es benötigt das Talent von einem Wissenschaftler-Team aus der ganzen Welt und Jahre harter Arbeit." 

Doch ihre früheren Kollegen vom Labor für Computer Science und Künstliche Intelligenz am MIT stellten sie in einem Tweet schon mit einer Frau auf eine Stufe, die in den USA eine Berühmtheit ist: mit Margret Hamilton. Das ist die Frau, deren Software den ersten Flug zum Mond und die Landung möglich gemacht hat. So wie Boumans Arbeit es ermöglicht hat, das Bild des Schwarzen Lochs zusammenzusetzen.

Schon 2017 voller Überzeugung

Bouman selbst war 2017 schon überzeugt, dass es gelingen wird: "Wir sind ein Schmelztiegel von Astronomen,  Physikern, Mathematikern und Ingenieuren. Das wird es möglich machen, etwas zu erreichen, das einmal für unmöglich gehalten wurde", sagte sie. Da stand sie alleine auf der Bühne und verhaspelte sich manchmal ein bisschen bei ihrem Vortrag im Rahmen der renommierten Konferenz-Reihe TEDx.  

Am Observatorium in der chilenischen Wüste: Computerwissenschaftler sitzen nicht nur im Kämmerchen und hauen in die Tastatur, sagt Katie Bouman. (Quelle: Katie Bouman/Screenshot)Am Observatorium in der chilenischen Wüste: Computerwissenschaftler sitzen nicht nur im Kämmerchen und hauen in die Tastatur, sagt Katie Bouman. (Quelle: Katie Bouman/Screenshot)

Manchmal denke sie darüber nach, wie sich mehr Frauen für ihre Wissenschaftsdisziplin begeistern ließen, sagte sie dem TIME-Magazin. "Ein Schlüssel dafür ist die Botschaft, dass man in Computer Science nicht nur in einem Kämmerchen hockt, Schaltkreise zusammensteckt oder in die Tasten haut." Es bedeute auch, vielleicht mit Menschen auf der ganzen Welt zusammenzuarbeiten. Und neben einem Teleskop in 5.000 Metern Höhe zu stehen. 
  

 
Bei ihrem TED-Vortrag hat sie ein Foto gezeigt, auf dem sie mit weit ausgebreiteten Armen strahlend zwischen riesigen Parabolantennen im Observatorium in der chilenischen Atacama-Wüste steht. Es ist einer der Orte, die die Puzzleteile für das Bild vom Schwarzen Loch geliefert haben.

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