Was passiert, wenn man in ein Schwarzes Loch fällt? Schritt für Schritt über den Ereignishorizont
Ein Schwarzes Loch ist ein Ort, an dem die Schwerkraft so stark ist, dass ab einem bestimmten Abstand nichts mehr herauskommt, nicht einmal Licht. Diese Grenze ist der Ereignishorizont. Was würde also tatsächlich mit dir passieren, wenn du hineinfällst?
Die überraschende Antwort: Das hängt fast ganz davon ab, wie groß das Schwarze Loch ist. Bei einem kleinen würdest du zerrissen, lange bevor du ihm nahe kommst. Bei einem riesigen könntest du über den Punkt ohne Wiederkehr gleiten, ohne überhaupt etwas zu spüren. Verfolgen wir den Sturz Schritt für Schritt, mit echten Schwarzen Löchern und echten Zahlen.
Drei echte Schwarze Löcher zum Hineinfallen
- Gaia BH1: etwa 9,6 Sonnenmassen und rund 1.560 Lichtjahre entfernt, das nächste bekannte Schwarze Loch (El-Badry et al. 2023). Sein Ereignishorizont hat einen Radius von nur etwa 28 km: Du könntest in einer halben Stunde quer hindurchfahren.
- Sagittarius A* (Sgr A*): das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße, etwa 4,3 Millionen Sonnenmassen schwer und rund 27.000 Lichtjahre entfernt. Sein Horizontradius beträgt etwa 12,7 Millionen km, rund das 18-Fache des Sonnenradius. Das Event Horizon Telescope veröffentlichte 2022 das erste Bild davon.
- M87*: der Riese im Herzen der Galaxie M87, etwa 6,5 Milliarden Sonnenmassen, das erste Schwarze Loch, das je abgebildet wurde (2019). Sein Horizontradius beträgt etwa das 128-Fache des Abstands Erde–Sonne, ungefähr dreimal so weit draußen wie die Bahn von Pluto.
Der Horizontradius wächst direkt proportional zur Masse: um etwa 2,95 km pro Sonnenmasse (der Schwarzschild-Radius, 2GM/c²).
Schritt 1: die Annäherung – und der Himmel beginnt sich zu krümmen
Lange bevor deinem Körper etwas passiert, würde dir die Aussicht auffallen. Ein Schwarzes Loch lenkt Licht um sich herum ab, deshalb werden die Sterne dahinter zu Bögen und Ringen verschmiert. Die dunkle Scheibe, die du siehst, der Schatten des Schwarzen Lochs, ist etwa 2,6-mal so breit wie der Horizont selbst, weil Licht, das zu nah vorbeikommt, eingefangen wird. Genau das ist das dunkle Zentrum im leuchtenden Ring auf den Bildern des Event Horizon Telescope.
Während du fällst, wird der Schatten in deinem Blickfeld immer größer, und das verzerrte Bild des übrigen Himmels wird in einen immer kleineren Teil davon gedrängt.
Schritt 2: Gezeitenkräfte – das Problem kleiner Schwarzer Löcher
Was dich umbringt, ist nicht die Schwerkraft selbst, sondern der Unterschied der Schwerkraft über deinen Körper hinweg. Deine Füße, die näher am Schwarzen Loch sind, werden stärker angezogen als dein Kopf. Diese Streckung nennt man Spaghettifizierung.
Bei einem kleinen Schwarzen Loch ist der Effekt brutal. Bei einem Schwarzen Loch von 10 Sonnenmassen wie Gaia BH1 erreicht die Streckung über einen 2 Meter großen Menschen etwa 100 g schon rund 1.700 km vom Zentrum entfernt, weit außerhalb des Horizonts, und wächst am Horizont auf etwa 20 Millionen g. Du würdest lange vor dem Überqueren zu einem Strom aus Atomen auseinandergezogen.
Bei einem supermassereichen Schwarzen Loch sind die Gezeitenkräfte sanft, weil der Horizont so weit vom Zentrum entfernt liegt. Am Horizont von Sgr A* beträgt die Streckung über deinen Körper etwa ein Zehntausendstel g: weit weniger, als du in einem Aufzug spürst. Bei M87* ist sie noch kleiner.
Schritt 3: über den Ereignishorizont
Jetzt kommt der seltsamste Teil. Wenn du in Sgr A* fällst, passiert am Horizont nichts Besonderes. Es gibt keine Wand, keinen Blitz, kein Schild. Deine Uhr tickt ganz normal weiter, und du spürst nichts Ungewöhnliches. Der Horizont ist kein Ding; er ist einfach der Ort, an dem jeder Weg nach außen nach innen gekippt ist.
Eine Freundin, die aus großer Entfernung zuschaut, erlebt eine völlig andere Geschichte. Deine Signale kommen immer langsamer an, immer röter und schwächer, je näher du dem Horizont kommst. Sie sieht dich nie wirklich hinübergehen: Du scheinst zu erstarren und in der Dunkelheit zu verblassen. Beide Sichtweisen stimmen. Das ist Allgemeine Relativitätstheorie.
Schritt 4: die letzten Sekunden
Einmal drinnen, zeigt die Zukunft zum Zentrum, zur Singularität, so sicher, wie auf heute morgen folgt. Raketen zu zünden hilft nicht; du kommst damit nur schneller an.
Wie viel Zeit bleibt dir? Fällst du aus großer Entfernung hinein, vergeht auf deiner eigenen Uhr zwischen dem Überqueren des Horizonts und dem Erreichen des Zentrums:
- etwa 66 Millionstel Sekunden bei einem Schwarzen Loch von 10 Sonnenmassen,
- etwa 28 Sekunden bei Sagittarius A*,
- etwa 12 Stunden bei M87*.
Gegen Ende wachsen die Gezeitenkräfte auch in einem riesigen Schwarzen Loch ohne Grenze, und die Spaghettifizierung holt dich schließlich doch ein. Was an der Singularität selbst geschieht, weiß niemand: Dort hören unsere heutigen Theorien auf zu funktionieren.
Also: klein oder groß?
Falls du je wählen musst, nimm das große. Ein kleines Schwarzes Loch zerreißt dich außerhalb des Horizonts. Ein supermassereiches lässt dich unversehrt über den Punkt ohne Wiederkehr, eine halbe Minute lang umschauen und einen Anblick sehen, den noch nie jemand gesehen hat.
Du kannst beides sofort im Simulator In ein Schwarzes Loch fallen ausprobieren, der die Lichtwege und deine Uhr für Sgr A*, M87* und Gaia BH1 in Echtzeit berechnet.
Häufige Fragen
Würde man einen Sturz in ein Schwarzes Loch überleben? Nicht lange. Bei einem kleinen Schwarzen Loch würden dich die Gezeitenkräfte zerreißen, bevor du den Ereignishorizont erreichst. Bei einem supermassereichen wie Sagittarius A* könntest du den Horizont unbeschadet überqueren, doch dann kann dich nichts mehr davon abhalten, etwa eine halbe Minute später die Singularität zu erreichen.
Was ist Spaghettifizierung? Die Streckung eines Objekts durch Gezeitenkräfte: Die Schwerkraft zieht stärker an dem Teil von dir, der dem Schwarzen Loch näher ist, als an dem weiter entfernten, sodass du entlang der Fallrichtung gestreckt und von den Seiten zusammengedrückt wirst.
Kann irgendetwas entkommen, nachdem es den Ereignishorizont überquert hat? Nein. Innerhalb des Horizonts führt jeder mögliche Weg, sogar der des Lichts, nach innen. Genau das definiert den Horizont.
Wie lange dauert es bis zur Singularität? Das hängt von der Masse des Schwarzen Lochs ab. Fällst du aus großer Entfernung hinein, vergehen zwischen Horizont und Singularität von Sagittarius A* etwa 28 Sekunden deiner eigenen Zeit. Bei einem Schwarzen Loch von 10 Sonnenmassen sind es etwa 66 Millionstel Sekunden, bei M87* etwa 12 Stunden.
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Quellen
- Event Horizon Telescope Collaboration (2022), First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. I, ApJL 930, L12: image of Sgr A*, mass about 4 million Suns. doi:10.3847/2041-8213/ac6674
- GRAVITY Collaboration (2019), A geometric distance measurement to the Galactic center black hole with 0.3% uncertainty, A&A 625, L10: mass 4.15 million Suns, distance 8.18 kpc (about 26,700 light-years); later work gives about 4.3 million. doi:10.1051/0004-6361/201935656
- Event Horizon Telescope Collaboration (2019), First M87 Event Horizon Telescope Results. I, ApJL 875, L1: mass 6.5 billion Suns. doi:10.3847/2041-8213/ab0ec7
- El-Badry et al. (2023), A Sun-like star orbiting a black hole, MNRAS 518, 1057: Gaia BH1, 9.6 solar masses, 480 pc. doi:10.1093/mnras/stac3140
- NASA Science, Black Holes. https://science.nasa.gov/universe/black-holes/
Die abgeleiteten Werte sind Lehrbuchergebnisse der Schwarzschild-Lösung: Horizontradius 2GM/c² (2,95 km pro Sonnenmasse); Gezeitenstreckung über einen Körper der Länge L: 2GML/r³; Zeit vom Horizont bis zum Zentrum bei einem Fall aus großer Entfernung: (4/3)·GM/c³; Schattenradius √27·GM/c², etwa 2,6 Horizontradien. Rotation verändert diese Werte leicht.