Frage von Schule02, 97

Ist ein Schwarzeloch kleiner als der Stern von dem er entstand?

Ein Schwarzesloch entsteht ja wenn ein Stern seiner Gravitation nicht mehr standhält (oder so). Ist es dann so das, da das Schwarze loch ja so eine große Gravitationskraft hat und laut der allgemeinen Relativitätstheorie von Einstein die Längen in der nähe von großen Massen schrumpfen, auch das Schwarzeloch dann kleiner wird als der Stern vorher von dem er entstand?

Expertenantwort
von PWolff, Community-Experte für Physik, 12

Ja, ein schwarzes Loch ist kleiner als der Stern, aus dem es entstand.

Als Durchmesser eines schwarzen Loches nimmt man den Radius des "Ereignishorizontes", das ist die Fläche, ab der man von außen nichts mehr sieht und wo - von außen betrachtet - die Zeit stehenbleibt.

Ein Stern strahlt ja Energie nach außen ab und kann von daher kein schwarzes Loch sein, oder gleichbedeutend, seine Masse kann sich nicht vollständig innerhalb seines Ereignishorizontes befinden. (Sonst käme ja kein Licht mehr außen an.)

Und ja, die extrem große Massendichte des zusammenfallenden Sterns krümmt die Raumzeit so stark, dass die Materie auf den Durchmesser 0 zusammenschrumpfen kann. (Wir haben dann eine unendliche Massen- bzw. Energiedichte, weshalb man hier von einer "Singularität" spricht.)

(Aber schon ein weißer Zwerg oder noch mehr ein Neutronenstern sind deutlich kleiner als der Stern, aus dem sie entstanden - beim weißen Zwerg liegen die Atome direkt nebeneinander, sind aber durch den Gravitationsdruck extrem zusammengedrückt, beim Neutronenstern ist der Druck so groß, dass die Elektronen in die Atomkerne gequetscht werden, wodurch alle Protonen in Neutronen umgewandelt werden. Beim Stern hingegen hat man noch ein heißes Gas, das wenigstens in den äußeren Schichten aus mehr oder weniger normal ausgedehntem Gasplasma besteht.)

Antwort
von Ysosy, 50

Unsere Sonne müsste man auf Ca 3km zusammendrücken dann wäre sie ein Schwarzes Loch. Das ist die schlichte Wirkung der Gravitation. Bei dem Zusammendrücken erhöht sich die Dichte eines Körpers (z.B unsere Sonne). Durch den anstieg der Dichte, erhöht sich die Gravitation. Und das geht so lange bis selbst das Licht der Gravitation nicht mehr entfliehen kann.

Die Sinnvollste Theorie wäre. Der Raum wird so stark gekrümmt dass das Licht sich auf einer Kreisbahn befindet. Man kann Licht Theoretisch bis zum Stillstand abbremsen, das bräuchte aber unendlich viel Energie und bei Unbedenklichkeiten ist die Physik sehr unzufrieden.

Kommentar von JTKirk2000 ,

Durch den anstieg der Dichte, erhöht sich die Gravitation.

Nur wenn man von ihrer Oberfläche ausgeht, die ja mitschrumpft. Wenn man jedoch von einer stabilen Distanz von ihrem Mittelpunkt ausgeht, bleibt die Gravitation gleich, da ja auch die Masse gleich bleibt.

Antwort
von schlonko, 50

Ich fürchte, das kommt auf Deinen Standpunkt an. Von außen betrachtet hat das Loch wohl keine messbare Ausdehnung, da die Gravitation z.B. den Laserstrahl zum Vermessen einfach anzieht und nicht wieder frei gibt. Es ist also irgendwie nicht mal richtig zu sehen. 

Und im Inneren ist das ganze ja auch wieder relativ, weil ja alle Elemente im Loch so gestaucht werden, dass sie im Verhältnis zueinander bestimmt wieder gleich groß sind. Und das ist alles richtig, weil ich in Physik immer so gut aufgepasst habe... :)

Antwort
von Justaskingmanw, 64

Ja. Würde die Erde zu einem schwarzen Loch werden, wäre es so groß wie ne Erdnuss. 

Kommentar von Bombo4 ,

Falsch sie hätte in erwa die größe eines einfamilienhauses. Aber die gesamte menschheit dagegen hätte das volumen in der größe eines zuckerwürfels, würde aber trotzdem so viel wiegen wie alle menschen auf einmal :D

Kommentar von derastronom ,

Doch, Justaskinmans Antwort ist vollkommen richtig:

"Der Schwarzschild-Radius ist der Grenzradius, den ein Objekt
erreichen muss, damit an seiner Oberfläche die Entweichgeschwindigkeit gleich der Lichtgeschwindigkeit ist. Er stellt somit die Grenze zum Schwarzen Loch dar. Damit aus unserer Sonne ein Schwarzes Loch wird, müsste sie auf ihren Schwarzschild-Radius von rund drei Kilometern
zusammenstürzen, die Erde auf etwa 0,9 cm. "

http://www.astronews.com/glossar/eintraege/schwarzschild-radius.html

(Hervorhebung durch mich)

Kommentar von NutzlosAlpha ,

Da bist du mir doch glatt zuvorgekommen, weil ich erst noch gerechnet habe. Der Durchmesser eines schwarzen Loches mit der Masse der Erde betrüe knapp über 1,77 cm, der eines schwarzen Loches mit der Masse von 7,4 Mia. Menschen (gesetzt dem Fall ein Mensch wiegt ca. 75 kg) hätte nur einen Durchmesser von nur knapp 1,65 Femtometern, wäre also kaum größer als ein Proton.

Antwort
von Oveo1, 61

Ja etwas weniger Masse weil Viel Energie bei der Explosion verloren geht
Dafür ist das schwarze Loch viiieeel dichter

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