Ein weltraumgestütztes Teleskop könnte die allgemeine Relativitätstheorie direkt testen, indem es Licht fotografiert, das ein Schwarzes Loch umkreist

Erinnern Sie sich an das allererste Bild eines Schwarzen Lochs aus dem Jahr 2019? Dieses Bild wurde durch die Verbindung von Radioteleskopen auf verschiedenen Kontinenten aufgenommen, sodass sie wie ein riesiges Teleskop von der Größe der Erde funktionierten.

Hier ist die Sache: Die Erde ist so groß, wie es nur geht. Um schärfere Bilder zu machen, muss man den Planeten verlassen.

Dieses Papier schlägt vor, genau das zu tun. Eine 3,4-Meter-Radioschüssel im Orbit, gepaart mit Teleskopen am Boden, wäre praktisch ein Teleskop, das dreimal breiter als die Erde wäre. Diese zusätzliche Schärfe lässt Sie etwas sehen, das wir noch nie zuvor fotografiert haben: den Photonenring.

Schwarze Löcher beugen das Licht so stark, dass einige Photonen tatsächlich in der Umlaufbahn um sie herum stecken bleiben und das Schwarze Loch ein-, zwei- oder sogar dreimal umkreisen können, bevor sie entkommen. Alle diese umlaufenden Photonen bilden einen hauchdünnen Lichtring. Die Form hängt nur von der Masse des Schwarzen Lochs und seiner Rotationsgeschwindigkeit ab.

Das macht es zu einem der saubersten Tests von Einsteins Gravitationstheorie, die wir jemals durchführen konnten. Wenn Einstein Recht hatte, wissen wir genau, wie der Ring aussehen sollte. Wenn der Ring falsch aussieht, werden Physiklehrbücher umgeschrieben.