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Neues über schwarze Löcher im Universum – interssante Wissenschafts-Doku

Kategorien: 360p, Astronomie & Weltall, Naturwissenschaft, Online, Wissenschaft & Forschung

Neues über schwarze Löcher im Universum – interssante Wisschenschafts-Doku

Ein Schwarzes Loch ist ein astronomisches Objekt, in dessen Nähe die Gravitation extrem stark ist. Es gibt einen inneren Raumbereich, in dem die Raumzeit so stark verzerrt ist, dass nichts nach außen gelangen kann. Die Fluchtgeschwindigkeit ist größer als die Lichtgeschwindigkeit. Der Bereich erscheint schwarz. Die Grenze, ab der die Fluchtgeschwindigkeit größer als die Lichtgeschwindigkeit ist, wird Ereignishorizont genannt. Er ist umso größer, je größer die Masse eines Schwarzen Lochs ist. Der Begriff „Schwarzes Loch“ wurde 1967 von John Archibald Wheeler geprägt und verweist auf den Umstand, dass sich um eine Krümmungssingularität der Raumzeit ein Ereignishorizont bildet, in den Materie hineinfallen kann („Loch“) und den elektromagnetische Wellen, wie etwa sichtbares Licht, nicht verlassen können (daher „schwarz“). Je nach Literatur kann sich der Begriff aber auch auf die Singularität selbst beziehen. Schon 1783 spekulierte der britische Naturforscher John Michell über Dunkle Sterne, deren Gravitation ausreicht, um Licht gefangen zu halten. In einem Brief, der von der Royal Society publiziert wurde, schrieb er: „Wenn der Radius einer Kugel der gleichen Dichte wie der Sonne den der Sonne in einem Verhältnis von 500 zu 1 überstiege, würde ein Körper, der aus unendlicher Höhe auf sie fiele, an ihrer Oberfläche eine höhere Geschwindigkeit als die des Lichts erreichen. Folglich, vorausgesetzt, dass Licht von anderen Körpern von der gleichen Kraft im Verhältnis zu seiner Masse angezogen wird, würde alles von einem solchen Körper abgegebene Licht infolge seiner eigenen Gravitation zu ihm zurückkehren. Dies gilt unter der Annahme, dass Licht von der Gravitation in der gleichen Weise beeinflusst wird wie massive Objekte.“

Die Idee schwerer Sterne, von denen korpuskulares Licht nicht entkommen könne, wurde im Jahr 1796 auch von Pierre Simon Laplace in seiner Exposition du Système du Monde beschrieben. Er schuf dafür den Begriff „Dunkler Körper“ (corps obscur). Diese Ideen bewegten sich innerhalb der newtonschen Physik.

Nach der Veröffentlichung Albert Einsteins im Jahr 1915, in der er die Feldgleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie aufstellte, berechnete der deutsche Astronom Karl Schwarzschild 1916 erstmals die Größe und das Verhalten eines nicht rotierenden, statischen Schwarzen Lochs mit einem Ereignishorizont und einer zentralen Singularität.

In den späten 1920er Jahren zeigte der indische Astrophysiker Subrahmanyan Chandrasekhar, dass für ein astrophysikalisches Objekt ohne Kernreaktionen eine gewisse Masse, die so genannte Chandrasekhar-Grenze, existiert. Objekte oberhalb dieser Massegrenze kollabieren zu Neutronensternen oder zu stellaren Schwarzen Löchern. Chandrasekhars Arbeiten führten zur Kontroverse mit dem Astronomen Arthur Eddington. Ersterer war der Überzeugung, dass Sterne oberhalb der Massengrenze zu Objekten kollabieren könnten, deren Gravitation elektromagnetische Strahlen einfangen könnte. Eddington erwartete aber, dass es einen Mechanismus gibt, der den Zusammenbruch verhindern würde. Robert Oppenheimer wies 1939 zusammen mit Robert Serber und George Michael Volkoff anhand von Modellrechnungen nach, dass beim Kollaps eines großen Sterns ein Schwarzes Loch entstehen muss.

Der Mathematiker Roy Patrick Kerr fand 1963 eine Lösung für ein rotierendes Schwarzes Loch. Der Name Schwarzes Loch wurde im Jahr 1967 von John Archibald Wheeler eingeführt. Davor sprach man teilweise von schwarzen Sternen oder von gefrorenen Sternen — eine Metapher dafür, dass die Zeit am Ereignishorizont für äußere Beobachter aufgrund der gravitativen Zeitdilatation stehen bleibt.

Im Jahr 1971 folgte mit der Entdeckung von Cygnus X-1 der erste Kandidat für ein Schwarzes Loch im Bereich der Astronomie. 1974 stellte Stephen Hawking die Theorie auf, dass Schwarze Löcher eine Strahlung abgeben, die Hawking-Strahlung. Nachdem Hawking bereits 1971 herausgefunden hatte, dass der Ereignishorizont niemals kleiner wird, veröffentlichten 2002 Abhay Ashtekar und Badri Krishnan eine Lösung für die Beschreibung wachsender Schwarzer Löcher, ohne dabei eine Näherung nutzen zu müssen, was bei einsteinschen Feldgleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie nur selten gelingt.

Supermassereiche (auch supermassiv genannte) Schwarze Löcher können die millionen- bis milliardenfache Sonnenmasse haben und befinden sich vermutlich in den Zentren der meisten Galaxien. Wie sie entstanden sind und wie ihre Entstehung mit der Entwicklung der Galaxien zusammenhängt, ist Gegenstand aktueller Forschung.

Neues über schwarze Löcher im Universum - interssante Wissenschafts-Doku, 4.0 out of 5 based on 5 ratings

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