Beobachten lassen sich Schwarze Löcher kaum: Rund um die Himmelskörper leuchtet zwar wirbelnde Materie auf, die in den kosmischen Schlund gerissen wird. Doch das eigentliche Objekt, dessen enorme Masse auf engstem Raum verdichtet ist, hüllt sich in Dunkelheit. Seiner gigantischen Schwerkraft kann nicht einmal das Licht entkommen.

Bei der Erforschung der exotischen Materieschlucker müssen Astrophysiker deshalb andere Wege gehen. "Wir können nicht zu einem Schwarzen Loch reisen, wir können es nicht im Labor herstellen, also haben wir es mit Supercomputern simuliert", sagt David Meier vom Jet Propulsion Laboratory der US-Raumfahrtbehörde Nasa. Die nötige Kalkulationskraft lieferte ein Rechnersystem des japanischen National Institute for Fusion Science bei Nagoya.

Zusammen mit japanischen Kollegen ließ der Astrophysiker ein virtuelles Schwarzes Loch rotieren, um Energieströme im Umkreis der gewaltigen Masse zu studieren. Dabei gingen die Wissenschaftler ähnlich vor wie Meteorologen, die eine Wettervorhersage errechnen: Sie speisten den Computer mit Daten über das heiße Plasma, das um das Objekt kreist, und berechneten die Effekte von Schwerkraft und Magnetfeldern.

Dass in der Nähe der kosmischen Vielfraße turbulente Verhältnisse herrschen, wissen Astronomen durch das Studium besonders aktiver Galaxien. Aus ihren Zentren, in denen supermassive Schwarze Löcher vermutet werden, schießen mitunter gewaltige Materieströme, so genannte Jets, ins All. Ihre fast lichtschnellen Teilchen entkommen der fatalen Anziehungskraft, wie Forscher vermuten, entlang bizarr verzerrter Magnetfeldlinien.

Das hohe Tempo dieser Partikel lässt sich kaum mit Modellen erklären, die von einem ruhenden Schwarzen Loch ausgehen. Deshalb nehmen viele Astrophysiker an, dass sich nicht nur der heiße Materiestrudel, sondern auch das geheimnisvolle Objekt in seinem Zentrum dreht. Ein solcher kosmischer Kreisel würde ständig Rotationsenergie verlieren, welche die Jet-Teilchen auf ihre enorme Geschwindigkeit beschleunigen könnte.

Diesen Vorgang konnten Meier und Kollegen mit hoher Genauigkeit nachbilden. "In unserer Simulation werden Jets aus reiner elektromagnetischer Energie von den Magnetfeldlinien am Nord- und Südpol des Schwarzen Lochs herausgeschleudert", so der US-Forscher. "Die Jets transportieren eine Energie, die um einen Faktor von zehn Trillionen größer ist als die der Sonne."