Vor mehr als einem Jahr habe ich hier im Blog über das Event Horizon Telescope (EHT) und “das erste Bild eines schwarzen Lochs” geschrieben. Ich habe erklärt, worum es sich bei diesem Teleskop handelt und warum es streng genommen kein echtes “Bild” produzieren wird. Und ich habe ebenfalls erklärt, das es trotzdem ein großartiges wissenschaftliches Projekt ist das großartige Daten liefern wird. Beendet habe ich den Artikel mit: “Es wird Monate dauern, bis das Bild fertig ist. Aber dann werden wir tatsächlich das Zentrum unserer Milchstraße so genau sehen können wie nie zuvor. Und ein schwarzes Loch so gut sehen können, wie man es eben sehen kann. Oder “sehen”.”

Schwarze Löcher gibt es derzeit nur als künstlerische Darstellung (Künstlerische Darstellung: ESO/M. Kornmesser)

Schwarze Löcher gibt es derzeit nur als künstlerische Darstellung (Künstlerische Darstellung: ESO/M. Kornmesser)

Nun, jetzt hat es schon “Monate” gedauert und das Bild ist immer noch nicht fertig. Was treibt das EHT also die ganze Zeit und warum dauert das so lange? Das Problem sind die Daten. Beim EHT handelt es sich nicht um ein einzelnes Teleskop, das man zum Himmel richtet, ein Bild macht und dann fertig ist. Es ist ein weltweiter Zusammenschluss aus Radioteleskopen die alle zur gleichen Zeit auf das Zentrum unserer Milchstraße geblickt haben. All diese Daten kann man dann im Computer kombinieren und daraus ein Bild errechnen (ein “Bild”, das uns Radiowellen zeigt, kein sichtbares Licht), das wesentlich besser ist als ein Einzelteleskop je machen könnte.

Die erste Schwierigkeit besteht also in der Zusammenführung der Daten. Die kann man nicht einfach mal eben schnell per Email verschicken. Die Datenmengen sind so umfangreich, dass es tatsächlich schneller ist, sie auf eine Festplatte zu spielen (bzw. ein paar Kisten voller Festplatten) und die dann physisch von A nach B zu transportieren. Das dauert und noch mehr dauert es, wenn “A” in der Antarktis liegt. Denn eines der beteiligten Teleskope steht am Südpol und als man die Aufnahmen gemacht hat, war dort Winter. Im Südpolwinter kommt niemand aus der Antarktis weg, auch keine Festplatte. Man musste also schon aus diesem Grund bis zum Dezember 2017 warten um auch diese Daten nutzen zu können.

Und dann ist die Kombination der Daten selbst natürlich auch keine triviale Aufgabe. Das geht nicht von heute auf morgen und es ist nicht damit getan, alle Daten in ein Computerprogramm zu stecken, einen Knopf zu drücken und dann auf das Resultat zu warten. Die Datenreduktion ist schon bei normalen Beobachtungen enorm aufwendig. Man muss bei jedem Teleskop die individuellen Eigenheiten berücksichtigen und die verschiedenen Aufnahmen so normalisieren, das sie alle zusammen passen. Man muss die Effekte der Atmosphäre messen und aus den Daten rausrechnen; wieder individuell für jede Aufnahme. Und so weiter – damit man all die möglichen Störquellen identifizieren und berücksichtigen kann, muss man zuerst einmal etwas beobachten, bei dem man weiß, was einen erwartet bevor man sich mit dem eigentlichen Ziel beschäftigen kann. Die Forscher am EHT haben also auch parallel bekannte Radioquellen beobachtet, um den ganzen Prozess der Datenreduktion zu kalibrieren. Das hat man mittlerweile mehr oder weniger zur Zufriedenheit aller Beteiligten erledigt; der Algorithmus läuft so, dass man sicher sein kann, bei der Beobachtung des schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße die Bilder auch vernünftig bearbeiten zu können.

Mit einem Bild alleine ist es auch nicht getan. Die Chance auf eine globale Beobachtung des galaktischen Zentrums hat man nur circa einmal pro Jahr, wenn die Beobachtungsbedingungen auf der Nord- und der Südhalbkugel gleich gut sind. Im April dieses Jahres hat man neue Daten vom neu zum Projekt dazugestoßenen Greenland Telescop bekommen, die man nutzt um die Aufnahmen aus dem Jahr 2017 zu prüfen und zu verbessern.

Kurz gesagt: Es ist verdammt viel Arbeit, ein Bild eines schwarzen Lochs zu machen und die beteiligten Wissenschaftler wollen ihre Arbeit so gut wie möglich machen, bevor sie die Daten veröffentlichen. Im aktuellen Status Update schreibt Shep Doeleman, der Direktor des EHT daher auch:

“It is the most exciting time of the project. We will be sure to share what we find after we have put the data and analysis methods through stringent tests to convince ourselves, and independent astronomy colleagues, of what these horizon-resolving observations tell us.”

Wissenschaft braucht eben Zeit. Die Zeit soll und muss man sich nehmen – besonders dann, wenn man etwas komplett Neues herausfinden und dabei keinen Fehler machen will.

Kommentare (32)

  1. #1 Frantischek
    21. Mai 2018

    Alles schön und gut. Versteh ich auch.
    Aber:
    All die Gründe die im Artikel aufgezählt wurden warum es so lang dauert, waren doch schon im Vorhinein bekannt, oder?
    Winter in der Antarktis is jedes Jahr, usw…

    Hat da nicht doch was unvorhergesehenes mitgespielt?

  2. #3 Florian Freistetter
    21. Mai 2018

    @Frantischek: “Hat da nicht doch was unvorhergesehenes mitgespielt?”

    MWn nicht. Nur insofern, als das halt die Dauer der Datenauswertung komplett neuer Daten nie exakt vorhersagbar ist.

  3. #4 Florian Freistetter
    21. Mai 2018

    @Karl-Heinz: Äh ja – genau diese von dir verlinkte Seite hab ich in meinem Artikel nicht nur auch verlinkt, sondern daraus auch zitiert…

  4. #5 Alderamin
    21. Mai 2018

    @Florian

    Die Datenmengen sind so umfangreich, dass es tatsächlich schneller ist, sie auf eine Festplatte zu spielen und die dann physisch von A nach B zu transportieren.

    Eine Festplatte?

    😉

  5. #6 Florian Freistetter
    21. Mai 2018

    @Alderamin: Danke – diese beeindruckenden Bilder hab ich im Text gleich mal verlinkt!

  6. #7 Karl-Heinz
    21. Mai 2018

    @FF

    Sorry.
    Auf die Idee nachzugucken, ob der Link nicht bereits im Beitrag enthalten ist, bin ich erst gekommen als ich auf die Senden-Taste gedrückt hatte und da war es bereits zu spät.

    @Alderamin
    Man oh man, die Datenmenge scheint wirklich gewaltig zu sein.

  7. #8 tomtoo
    21. Mai 2018

    Ist das Entscheidente dabei nich das die Daten Interferometrisch ausgewertet werden? Oder hab ich da was verpeilt ?

  8. #9 Florian Freistetter
    21. Mai 2018

    @tomtoo: Das hab ich im verlinkten längeren Artikel ausführlicher erklärt. Aber ja, das ist ein interferometrisches Bild. Die Datenauswertung ist aber trotzdem kompliziert 😛

  9. #10 tomtoo
    21. Mai 2018

    Trotzdem Kompliziert. Scherzkeks. ; )

  10. #11 stone1
    22. Mai 2018

    Die Titelfrage ging mir in den letzten Wochen auch hin und wieder durch den Kopf, ist es denn grob abschätzbar ob wir jetzt noch Tage, Wochen oder eher Monate auf das erste ‘Bild’ eines schwarzen Lochs warten müssen?
    Ja, ist eher eine rhetorische Frage, es dauert halt so lange bis es fertig ist. Aber man wartet ja doch schon ziemlich gespannt darauf.

  11. #12 Jürgen A.
    Berlin
    22. Mai 2018

    Danke für die Darstellung des Zwischenstandes. Der Arbeitsumfang ist manchmal eben deutlich umfangreicher als man das Anfangs abgeschätzt hat.

    Funktioniert eigentlich RadioAstron (Spektr-R) noch ? Mit dem hatte man doch ähnliches vor und wollte bei einer Wellenlänge von 1,35 cm (25GHz) eine Auflösung von 7 Mikrobogensekunden erreichen. Was ist daraus geworden ?

  12. #13 Jürgen A.
    Berlin
    22. Mai 2018

    Ich habe nachgeschaut. Ein Beobachtungsprogramm gibt es noch. Er funktioniert also noch. Aber die Beobachtung von Sgr A* oder M87 steht nicht auf dem Programm.

  13. #14 Jürgen A.
    Berlin
    22. Mai 2018

    Ich habe mich durch das Beobachtungsprogramm gewühlt. Obwohl die Winkelauflösung von RadioAstron besser als bei EHT sein soll, hat man nie versucht, ein Schwarzes Loch aufzulösen. Einige interssante Themen habe ich unten aufgeführt :

    (2013) The nuclear structure in nearby AGN at 3-500 Schwarzschild radii resolution
    (2014) Substructure in the Scattering Disk of SgrA*
    (2015) Space VLBI Survey of AGN at the Highest Angular Resolutions
    (2017) The nuclear structure in M87 with RadioAstron

    Die Kontur eines Schwarzen Loches hat man bisher nicht gefunden.

  14. #15 Karl-Heinz
    22. Mai 2018
  15. #16 Jürgen A.
    Berlin
    22. Mai 2018

    Die korrekte Adresse von RadioAstron lautet:

    http://www.asc.rssi.ru/radioastron/index.html

    Im auch auf dieser Seite erhältlichen Handbuch steht auf Seite 4 :

    radio sources with fringe size of 7 μas at the highest frequency and the longest baselines

    Es sollen also 7 Mikrobogensekunden Auflösung möglich sein ! Und diese
    7 Mikrobogensekunden Auflösung sollten auch genügen, um das Schwarze Loch
    Sgr A* mit scheinbaren 40 Mikrobogensekunden darzustellen. Man hat es aber bisher noch nicht versucht !

    @FF : Steht hier was verbotenes ? Warum erscheint der Kommentar nicht ? Falls ich was nicht erlaubtes getan haben sollte, e-maile mir das bitte ! (ein fürchterlicher Anglizismus)

  16. #18 Karl-Heinz
    22. Mai 2018

    @Jürgen A.

    Obwohl die Winkelauflösung von RadioAstron besser als bei EHT sein soll, hat man nie versucht, ein Schwarzes Loch aufzulösen.

    Ich denke, dass es neben der Winkelauflösung noch weitere Parameter gibt, der sehr wichtig sind, nämlich zum einen die Signalstärke, die empfangen werden kann und vom Durchmesser der Schüssel abhängt zum anderen die Datenmenge, die bei der Messung anfällt.
    Das Radioteleskop Spektr-R hat im Gegensatz zur Erdstation nur einen Durchmesser von 10 Meter. Die Daten, die durch Messung anfallen müssen zur Erde geschickt werden und in diesem Fall ist man durch die Bandbreite bei der Übertragung begrenzt.

  17. #19 Jürgen A.
    Berlin
    23. Mai 2018

    @FF : Ich empfinde es als unfair, meinen Kommentar einfach zu blockieren. War der Link zur Originalseite verboten ? Wenn ja, dann kann man mir das schreiben ! Ich hatte darum gebeten !

    Im Handbuch von RadioAstron steht auf Seite 4 :

    ” … radio sources with fringe size of 7 μas at the highest frequency and the longest baselines …”

    Es sollen also 7 Mikrobogensekunden Auflösung möglich sein ! Und diese
    7 Mikrobogensekunden Auflösung sollten auch genügen, um das Schwarze Loch
    Sgr A* mit scheinbaren 40 Mikrobogensekunden darzustellen. Man hat es aber bisher noch nicht versucht !

  18. #20 Florian Freistetter
    23. Mai 2018

    @JürgenA: “Ich empfinde es als unfair, meinen Kommentar einfach zu blockieren. “

    Wie ich schon sehr, sehr, sehr oft gesagt habe, “blockiere” ich nichts. Wenn jemand gesperrt wird, sage ich Bescheid. Aber, wie ich ebenfalls schon sehr, sehr, sehr oft gesagt habe: Es gibt einen automatischen Spamfilter. Und der springt halt manchmal an, ganz besonders bei externen Links. Dann wird der Kommentar zurück gehalten, bis ich das nächste Mal ins Blog schaue. Dann schalte ich ihn frei. Das passiert iA innerhalb von ein paar Stunden. Es sei denn, ich bin so unverschämt, in der Nacht mal 7 Stunden am Stück zu schlafen. Dann dauert es länger. Und wenn der Kommentar im Spamordner landet, wo ich ihn NICHT sofort sehe, kann man mir ganz freundlich ein Mail schreiben, darauf hinweisen und ich schalte ihn dann frei. Es lohnt sich immer, nicht gleich von irgendwelchen bösen Absichten auszugehen…

  19. #21 Karl-Heinz
    23. Mai 2018

    @FF : Ich empfinde es als unfair, meinen Kommentar einfach zu blockieren.

    Kann ich mir nicht vorstellen.
    Bin schon froh wenn FF genügend Zeit findet einen Artikel zu schreiben.
    Das war der Spamfilter. 😉

  20. #22 Jürgen A.
    Berlin
    23. Mai 2018

    @FF
    Es waren in diesem Fall die Größenordnung von 18 Stunden. Denn den ersten Kommentar mit dem Link hatte ich schon gestern Nachmittag geschrieben. Deshalb meine Ungeduld. Verzeihung ! Ich werde mich beim nächsten Mal bemühen, daran zu denken, dich auf den SPAM-Ordner aufmerksam zu machen.

  21. #23 Captain E.
    23. Mai 2018

    @Karl-Heinz:

    Na ja, als unfair kann man es trotzdem empfinden. Nur diskutier mal mit so einem doofen Spamfilter. Der filtert, wie ihm die Zeilen programmiert sind. 🙂

    Aber ja, Florian ans Bein zu pinkeln ist da nicht hilfreich…

  22. #24 Milan M.
    Düsseldorf
    23. Mai 2018

    Hi. ich wollte nur sagen, dass ich die Seite toll find.. an und für sich.. wenn ihr bei den Kommentaren bei den facts bleiben würdet, wärs sogar noch interessanter…

    danke an der Stelle …
    Vg
    Milan

  23. #25 Karl-Heinz
    23. Mai 2018

    @Milan M.

    wenn ihr bei den Kommentaren bei den facts bleiben würdet, wärs sogar noch interessanter…

    Was meinst du damit genau?

  24. #26 Herr Senf
    24. Mai 2018

    Heute ein Bericht über die Messungen aus 2013, die Aktivitäten in der Umgebung von
    Sgr A* bei 1,3 mm (230 GHz) mit 3 Schwarzschild-Radien (30 μas) aufzulösen.
    Beteiligt waren sechs VLBI-Stationen auf Hawaii, in Kalifornien, Arizona, Chile.
    https://arxiv.org/abs/1805.09223 “Detection of intrinsic source structure …”

  25. #27 Jürgen A.
    Berlin
    24. Mai 2018

    Danke !! Das ist ja ganz neu, von heute !

  26. #28 Alderamin
    25. Mai 2018

    @Herr Senf

    Gibt auch ein Statemement vom MPIfR dazu (gestern), etwas leichtere Lektüre (und sogar auf Deutsch).

    https://www.mpifr-bonn.mpg.de/pressemeldungen/2018/7

  27. #29 Jürgen A.
    Berlin
    25. Mai 2018

    Wer schreibt solche Meldungen beim MPIfR in Bonn ? Da sind ja sachliche Fehler drin ! APEX ist nicht das erste Radioteleskop im Verbund von EHT auf der Südhalbkugel der Erde. Und das Schwarze Loch ist natürlich doppelt so groß wie der Schwarzschild-RADIUS ! Es heißt ja nicht Schwarzschild-Durchmesser.

  28. #30 Karl-Heinz
    25. Mai 2018

    @Jürgen A.

    Und das Schwarze Loch ist natürlich doppelt so groß wie der Schwarzschild-RADIUS ! Es heißt ja nicht Schwarzschild-Durchmesser.

    Wenn Objekte annähernd kugelförmig sind dann kann man die Objekte auch mit ihren Radien vergleichen. Verstehe deswegen nicht was dich da so aufregt. Also das Objekt ist dreimal so groß, wie das Schwarze Loch, will heissen, dass der Durchmesser oder Radius 3 mal so groß ist.

  29. #31 René
    30. Mai 2018

    Wow DAS nenne ich mal eine Datenmenge. Auf dem Bildern war ja “nur” die Festplatten eines Teleskops oder? Da kommt dann ja auch noch ein Faktor 8 (wegen 8 Teleskopen) dazu. Wie groß ist denn diese Datenmenge ca. auf den Platten? Hab dazu jetzt in dem verlinkten Artikel nichts gelesen auf die schnelle. Wenn jede Platte aber um die 1 Terabyte Platz hat kommt da schon so einiges zusammen. Hab mal das Bild überschlagen, wo ja der Platz aller Platten gezeigt wird. ( https://static.projects.iq.harvard.edu/files/styles/os_files_large/public/eht/files/spt_data_delivery_2017_5s.jpg?m=1515612641&itok=ass1uW6J )
    12 Schränke a 50 Plattentürme a 8 Platten a 1 Terbyte = 4800 Terabyte = 4,8 Petabyte. Irre. Wenn man sich dann noch vergegenwärtigt, dass in Karteikarten dieser Stapel hier ( https://imgur.com/ebK06uJ 65.000 Stück) nur 4,5 Megabyte sind ist das noch irrer.

  30. […] René bei Was treibt eigentlich das Event Horizon Telescope und wo bleibt das erste Bild eines schwarzen Lochs… […]