Wie entsteht ein schwarzes Loch und wird eines Tages die Erde einsaugen?
Was befindet sich im schwarzem Loch? Wohin führt uns das schwarze Loch oder ist es nur eine Scheibe die alles vernichtet?
8 Antworten
Hallo Pyranya,
wird eines Tages die Erde einsaugen?
also erst mal das Wichtigste vorab: Schwarze Löcher sind keine Staubsauger!
http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/01/12/schwarze-locher-sind-keine-staubsauger/
Würdest Du die Sonne durch ein Schwarzes Loch derselben Masse ersetzen... dann ändert sich für die Bahn der Erde gar nichts, weil wir so weit weg vom Schwarzen Loch dieselbe Schwerkraft spüren würden.
In der Nähe der Sonne kennen wir auch keine Schwarzen Löcher, die uns irgendwie gefährlich werden könnten. Dass die Erde trotzdem natürlich nicht beliebig lange besteht, ist auch klar: In ein paar Milliarden Jahren geht der Wasserstoffvorrat der Sonne zur Neige und sie bläht sich zum Roten Riesen auf. Sie wird dann fast oder sogar ganz bis zur Erdbahn reichen... was so oder so die Erde komplett zerstören wird. Für das Leben ist "der Ofen" schon viel früher aus...
Das Zukunftsszenario für die Erde hat mit "bösen Schwarzen Löchern" also nichts zu tun.
Wohin führt uns das schwarze Loch
Nirgends hin. Ein Schwarzes Loch ist kein Loch... insofern ist der Name ungünstig. Er kommt daher, dass eben Materie, die reinfällt in das Schwarze Loch, nicht mehr raus kommt.
Das wird verständlich, wenn wir uns anschauen, wie Schwarze Löcher entstehen und was sie eigentlich sind:
Wie entsteht ein schwarzes Loch
Ein typisches "stellares" Schwarzes Loch ist der ausgebrannte und extremst verdichtete Kern eines seeeeehr massereichen Sterns.
Vielleicht weißt Du, dass ein Stern wie die Sonne in seinem Innern Wasserstoff zu Helium fusioniert - also Wasserstoffkerne zu Heliumkernen verschmilzt. Die dabei frei werdende Energie liefert den Gegendruck, der verhindert, dass ein Stern unter seiner unheimlich großen Masse kollabiert (also in sich zusammenstürzt).
Das Problem jedes Sterns: Schwerkraft ist stur und ungeheuer geduldig. Sie kann warten, bis der Wasserstoffvorrat zu Ende geht.
Bei einem leichten Stern wie der Sonne passiert dann nichts Spektakuläres: Er bläht sich erst zum Roten Riesen auf, stößt dann ganz gemütlich seine äußersten Hüllen ab und übrig bleibt ein Weißer Zwergstern, der gaaaaanz langsam abkühlt.
Bei Sternen, die ein Vielfaches der Sonnenmasse haben, geht das nicht so gemütlich: Bricht die Fusion zusammen, kollabiert der Sternkern, die Materie darin entartet in einen quantenmechanischen Zustand - und das jagt eine Schockwelle nach außen durch den ganzen Stern, die den Stern wirklich spektakulär zerreißt. "Supernova" heißt diese Explosion - weil ein Stern, der sie erleidet für wenige Wochen vergleichbar hell wird, wie alle Sterne seiner Galaxie zusammen. Si viel Energie wird durch so eine Supernova frei...
Was von dem Stern dabei übrig bleibt, hängt wieder davon ab, wie viel Masse der kollabierende Kern des Sternes noch hat, nachdem er alle Hüllen durch die Explosion verloren hat.
Ist er leicht genug (https://de.wikipedia.org/wiki/Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze), bleibt der Sternkern als sogenannter Neutronenstern zurück. Neutronensterne beobachten wir oft als sogenannte "Pulsare". (https://de.wikipedia.org/wiki/Pulsar) Die Materie eines Neutronensterns ist wie gesagt in einem besonderen, nur quantenmechanisch verstehbaren Zustand: Elektronen und Protonen sind zu Neutronen zusammengepresst, der ganze Stern besteht sozusagen aus einem Material, das eher dem Zustand im Atomkern ähnelt als allem Material, das wir so aus unserem Alltag kennen. Der quantenmechanische "Fermidruck" kann aber den weiteren Kollaps unter der eigenen Schwerkraft aufhalten, weil er eben bis zu einem gewissen Maximum an Sternmasse eine ausreichend hohe Gegenkraft aufbringt.
Doof ist es für den Sternkern, wenn er selbst dafür zu viel Masse hat: Dann kann auch der Fermidruck den Kollaps nicht weiter aufhalten. Die Materie des Sternkerns kollabiert dann weiter unter ihrem eigenen Gewicht, bis sie hinter einer Grenze, dem sogenannten "Ereignishorizont" verschwunden ist.
Ab dem Moment hast Du ein Schwarzes Loch: Am Ereignishorizont erreicht nämlich die Fluchtgeschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit. Was heißt das?
Um von einer Oberfläche wegzukommen, muss man ja potentielle Energie überwinden... und wie viel das ist, das hängt von der Schwerkraft auf der Oberfläche eines Objektes ab. Je mehr Schwerkraft, desto mehr Bewegungsenergie braucht ein Objekt, das von dieser Oberfläche entkommen soll. Nur: Mehr Bewegungsenergie als wenn wir auf Lichtgeschwindigkeit gehen, KÖNNEN wir keinem Objekt mitgeben. Selbst Licht hat nicht mehr als das zu bieten. Reicht aber selbst diese Energie nicht mehr aus, um die Oberfläche zu verlassen, dann kann NICHTS mehr, selbst das Licht oder andere elektromagnetische Wellen nicht mehr von diesem Objekt entkommen.
Und genau deshalb nennt man solche Objekte "Schwarze Löcher".
Was befindet sich im schwarzem Loch?
Nach wie vor alle Masse, die reingefallen ist. In welcher Form, das kann Dir keiner seriös beantworten. Wir kennen nach dem Quantenzustand des Neutronensterns keinen weiteren stabilen Zustand der Materie, der den Kollaps noch aufhalten könnte. Der klassischen Relativitätstheorie nach fällt die Materie deswegen bis zur "Singularität" zusammen... das muss aber keineswegs der Fall sein: Wir haben einfach keine experimentell überprüfte physikalische Beschreibung für derartige Zustände.
Reine Science Fiction sind aber alle Vorstellungen, die Schwarze Löcher als irgendwelche Tunneles in Paralleluniversen etc. beschreiben: Den Sturz in ein SL überlebt man nicht, man wird durch die Gezeitenkräfte zerrissen... wenn man es schafft, nicht vorher durch die extrem blauverschobene Strahlung der Sterne gegrillt zu werden.
oder ist es nur eine Scheibe die alles vernichtet?
Nein. Aber um viele Schwarze Löcher sind Akkretionsscheiben aus Material, das langsam, aber sicher in das SL fallen wird.
Ergänzen möchte ich (weil das hier in einigen Antworten falsch steht):
Ist es sicher, dass es diese Dinger gibt?
Ja. Im Zentrum der Milchstraße sitzt ein eindeutig nachgewiesenes supermassereiches Schwarzes Loch. Es hat rund 4 Millionen Sonnenmassen und heißt "Sgr A*". Man konnte es nachweisen, indem man über 20 Jahre lang die Bewegungen der Sterne in seiner Nähe beobachtete und aus den Bewegungen die Masse des zentralen Objektes bestimmte. Zudem geben die Bahnen natürlich eine Obergrenze für den Radius des Objektes... und insgesamt hat man dann einen Wert für die Dichte. Und der ist eben so hoch, dass es eindeutig ein Schwarzes Loch ist.
Auch stellare Schwarze Löcher sind nachgewiesen, seit wir die Technik haben, die Gravitationswellen zu messen, die beim Zusammenstoß von 2 stellaren Schwarzen Löchern entstehen. Aus den empfangenen Wellen kann man dann die Massen der beiden Ausgangs-Schwarzen-Löcher bestimmen. Und auch da sind halt die gemessenen Massen eindeutig KEINE Neutronensterne mehr.
Wenn Du mehr wissen magst, kannst Du Dir den kurzen Podcast von Florian Freistetter anhören
https://www.youtube.com/watch?v=TR0ftd_VcwA&t=1s
Grüße
Was befindet sich im schwarzem Loch?
Ein Schwarzes Loch ist kein Loch im eigentlichen Sinne - es ist "nur" extrem dichte (und dadurch entartete) Materie.
Jegliche Materie kann zum Schwarzen Loch werden, wenn sie genügend verdichtet wird.
Die Erde müsste man "zusammendrücken" bis auf die Grösse einer Murmel/Erbse und, tadaaaa, Schwarzes Loch mit einer Erdmasse.
Auch eine gewöhnliche Münze könnte man zum Schwarzen Loch machen - jedoch müsste man die Münze dann so sehr verdichten, dass sie am Ende um ein Vielfaches kleiner wäre als ein einzelnes Atom.
Wohin führt uns das schwarze Loch
Wie gesagt, Schwarze Löcher sind keine Löcher... aber wenn du dahingehen würdest, dann würd ich sagen: Schwarze Löcher führen in den Tod. ;D
Nach heutiger Theorien würde das nicht passieren, wenn die Erde ausstirbt dann, weil irgendwas dagegen Kracht, oder durch Sonnensterben aber nicht weil sie zum Schwarzen Loch wird sondern weil die Sonne bevor sie stirbt größer wird und wird alles in ihrem Umkreis verglühen.
https://www.youtube.com/watch?v=Z-mo6bf4Dgo
Ich glaube nicht das die Erde von einem schwarzen Loch zerstört wird. Ich denke die Erde geht drauf wenn die Sonne hoch geht.
Das stimmt nicht das supermassereiche schwarze loch in der mitte unserer galaxie wurde auf grund gravitationswellen unfehlbar identifiziert. Also ich würde mal behaupten das eine interpretation für so eine aussage das ein schwarzes loch sogar nachgewiesen wurde sehr gewagt ist.